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分离铀的麻烦

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:既然做链式反应的反应堆必须靠铀235,则无论是费米还是西拉德都认为分离同位素,即把铀235从铀238分离出来是实现链式反应的第一步。当时,很多人投入了分离同位素的工作。而铀238与铀235具有相同的化学性质,用化学的方法是无能为力的。当然利用质量的差别分离同位素还有其他的途径,但从当时的条件看,扩散法比较实际可行。因而要得到铀235是很不容易的。

既然做链式反应的反应堆必须靠铀235,则无论是费米还是西拉德都认为分离同位素,即把铀235从铀238分离出来是实现链式反应的第一步。当时,很多人投入了分离同位素的工作。

从铀238中分离出铀235来容易吗?

很不容易,从铀矿中炼成氧化铀是比较容易的,但这氧化铀中的铀既有铀238又有铀235。大家想,若用化学的方法分开两种元素,必须这两种元素具有不同的化学性质才行。而铀238与铀235具有相同的化学性质,用化学的方法是无能为力的。只能利用其质量的略有差别,用扩散的方法来分离这两种同位素。当然利用质量的差别分离同位素还有其他的途径,但从当时的条件看,扩散法比较实际可行。

扩散法示意图

如图所示意,两种不同气体混合在一起,若不同的气体的分子质量不同,将混合气体放在1室里,将2室抽成真空,两室中间用两种气体都能通过的多孔膜分开,去掉挡板,1室中的气体就向2室扩散,由于分子质量小的扩散得快,若这两种气体分别为铀235与铀238的气体,则在2室中铀235的比例要比1室中要大。假如接着3室、4室等这样连续地扩散下去,铀235的成分会越来越多,浓缩到足够的程度。

氧化铀是气体吗?

不是,氧化铀是固体。要使铀成为气体,必须经过化学的方法合成六氟化铀,六氟化铀是气体,经扩散浓缩后再提炼成金属铀,这金属铀中的铀235比例就可以足够大了。因而要得到铀235是很不容易的。提炼铀235只是准备了做原子炉的材料,现在很多问题还需要试验。

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