浓缩铀是什么颜色的?能发光吗? 浓缩铀是什么

作者&投稿:重昏 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
铀是存在于自然界中的一种稀有化学元素,具有放射性。根据国际原子能机构的定义,丰度为3%的铀235为核电站发电用低浓缩铀,铀235丰度大于80%的铀为高浓缩铀,其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀,主要用于制造核武器。获得铀是非常复杂的系列工艺,要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等流程,而浓缩分离是其中最后的流程,需要很高的科技水平。获得1公斤武器级铀235需要200吨铀矿石。 由于涉及核武器问题,铀浓缩技术是国际社会严禁扩散的敏感技术。目前除了几个核大国之外,日本、德国、印度、巴基斯坦、阿根廷等国家都掌握了铀浓缩技术。提炼浓缩铀通常采用气体离心法,气体离心分离机是其中的关键设备,因此美国等国家通常把拥有该设备作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。

现时的核电站使用的是铀核燃料。铀有三种同位素,即铀-234、铀-235和铀-238。其中的铀-234不会发生核裂变,铀-238在通常情况下也不会发生核裂变,而铀-235这种同位素原子能够轻易发生核裂变,或者说,做核燃料的实际上是铀-235。但是,从矿山里开采出来的铀里面,铀-235的含量却又是很低,仅占0.64%,绝大部分是铀-238,它占了99.2%。这就相当于我们的煤饼厂或炼油厂,生产出的煤饼里大部分是泥沙,当然也就没法燃烧。根据研究结果,在铀核燃料中铀-235的含量要达到3%以上才能燃烧。因此,开采出来的铀,并不同于开采出来的煤块直接可以用做燃料,它需要经过提纯、浓缩的手续,把铀-235的含量比例提高之后,方能用做燃料。

提纯浓缩铀-235含量的技术比较复杂,因为元素的各种同位素,如同“孪生姐妹”,无论在物理性质和化学性质上都十分相似,采用通常的各种物理提纯方法或者化学提纯方法收效都甚微,代价却很高。现时用来提纯铀-235的主要方法有气体扩散法、离子交换法、气体离心法、蒸馏法、电解法、电磁法、电流法等,其中以气体扩散法最成熟,制造第一颗原子弹用的铀核材料就是用这种方法制造出来的。所有这些提纯方法,它们的工艺过程都比较复杂,办厂投资高,运转过程中消耗的能量也高;而且产量低,生产出的铀核燃料成本大。因此,科学家一直在找新提纯方法。现在,激光科学工作者提出用激光进行提纯,或许这种方法能够大大地降低生产铀燃料的成本。

用激光提纯、浓缩铀-235的主要依据是激光有极好的单色性,以及各同位素原子的同位素光谱位移。各个同位素原子核含的中子数目不同,它们的能级发生所谓同位素位移,发射出来的光辐射波长出现差异,当然,相差的数值是十分小的。但是,激光的单色性很好,能够做到用和某种同位素原子发射的光辐射波长相同的激光去激发其中的一种原子,而不会把其他同位素原子一起激发,亦即是说,用激光可以做到单独把各种同位素原子中的一种激发到高能态,或者把它的原子电离。被电离的同位素原子再用电场就可以把它从同位素混合物堆中单独“拉”出来,收集后就可以单独获得这种同位素。如果是把这种同位素的原子激发到高能级去的,我们便可以利用在高能级的原子和在基态的原子参加化学反应的活动能力不同,通过化学反应方法把它给分离出来。

用激光的方法提纯浓缩铀-235,比现有的各种方法都优越,生产设备可以大大简化,生产成本也可以大大降低。根据科学家的估计,生产投资大约只有气体扩散法的1/2,生产过程中消耗的能量只有气体扩散法的1/10左右。所以,世界各国都很重视开发这种铀核燃料生产技术。美国从1977年就开始研究用激光提纯浓缩铀燃料,从实验上证实了这种方法在原理上的可行性。1982年,美国能源部确定,今后使用激光来生产铀核燃料。

用激光提纯浓缩铀-235的技术路线有两条:一条称为原子法,另一条称为分子法。原子法提纯时用的原料是经过提炼铀矿得到的铀块。先用炉子把这铀块加热到高温,形成铀原子蒸气,在这铀蒸气里面包含有铀元素的同位素铀-234、铀-235、铀-238的原子。然后用在可见光波段的激光(比如用铜蒸气激光泵浦的染料激光器)照射这铀原子蒸气。调谐激光器的输出波长,让它落在铀-235的原子吸收谱线中心,使它单独获得激发或者电离。其后再使用其他物理方法便可以把铀-235原子从同位素铀混合气体中分离出来。这条技术路线现在已经比较成熟,达到生产应用阶段。分子法使用的原料是铀的分子化合物(比如六氟化铀)。用在中红外波段的激光(比如波长16微米的激光)照射这种化合物,并且选择的激光波长正好是让铀-235的这种化合物的分子获得激发(或电离),再通过前面在原子法中用的物理方法或化学方法把含铀-235的分子化合物从混合中分离出来,再对含铀-235的分子化合物作化学分解反应,便可以获得铀-235。这条技术路线现在还未达到生产阶段,不过,从发展的潜力来说,分子法比原子法优越。一方面是因为分子法分离时使用的原料是铀的分子化合物,原料来源比较丰富;其次是在分离的工作过程中不需要加热,而原子法则需要加热到2000多度,使铀原料形成蒸气。高温铀蒸气有很强的腐蚀性。因此分子法的生产设备会比较简单,生产成本也相应较低。

浓缩铀是什么样子的?~

银白色首先介绍下 铀铀是具有致密而有延展性的银白色放射性金属。铀在接近绝对零度时有超导性,有延展性。铀的化学性质活泼,易与绝大多数非金属反应,能与多种金属形成合金。铀最初只用做玻璃着色或陶瓷釉料,1938年发现铀核裂变后,开始成为主要的核原料。 铀原子 铀

就是我们常说的核工业原料

浓缩铀是什么颜色的?能发光吗?
答:根据国际原子能机构的定义,丰度为3%的铀235为核电站发电用低浓缩铀,铀235丰度大于80%的铀为高浓缩铀,其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀,主要用于制造核武器。获得铀是非常复杂的系列工艺,要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等流程,而浓缩分离是其中最后的流程,需要很高...

浓缩铀是什么样子的?
答:银白色首先介绍下 铀铀是具有致密而有延展性的银白色放射性金属。铀在接近绝对零度时有超导性,有延展性。铀的化学性质活泼,易与绝大多数非金属反应,能与多种金属形成合金。铀最初只用做玻璃着色或陶瓷釉料,1938年发现铀核裂变后,开始成为主要的核原料。 铀原子 铀 ...

核武器中的“弹药”铀到底是什么样子?
答:扔进广岛的原子弹的那个小男孩介绍到他的内部结构,这是一种典型的枪式原子弹,有两块红色铀。上面的是空心的,当它与下面的结合时会发生核爆炸。黄色是用来引爆的普通炸药,用来压下上面的空心铀块。一种武器级铀金属从退役的枪式原子弹中移除。铀通常被认为是一种稀有金属。尽管地壳中铀的含量很高...

既能造原子弹又能造玻璃的铀究竟长什么样子?
答:现在简单的来说说,铀是世界上现在已知的最重的金属元素,带有强烈的放射性,因此,铀通常被人们用来制作原子弹或者氢弹等核武器。但是,因为铀的化合物因为颜色美丽,不容易褪色等特点也被用来给青铜器上色。而铀本身也呈银白色,硬度和钢差不多,并且在核能量发展之前,被用来制造黄色玻璃。铀,因为所...

铀是怎么从矿中提炼出来的?矿工有危险吗?
答:很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光,我们还记得,正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性,才导致了放射性现象的发现。2.有放射性。3.国外铀资源主要分布在美国、加拿大、南非、西南非、澳大利亚等国家和地区。据估计,国外已探明的工业储量到1972年已超过一百...

钓瓷有缩铀瓷器吗?
答:这个问题由我来回答先生。钧瓷是一种乳浊釉,一般施釉比较厚。宋代和金代的钧窑一般釉面都比较光滑,极少出现缩釉,但是到了元代以后,钧瓷釉面多出现小孔,俗称猪毛孔,这种猪毛孔就是一种缩釉的现象。下面一张图片就能明显看出猪毛孔。

谁知道军用铀矿石长什么样,浓缩铀是液体还是固体,还有原子弹在爆炸前...
答:铀矿石含量高的大多是绿色,图片中的 原子弹爆炸学要很大的初始能量级,2000度高温和 1000mpa的压力。要获得这样的条件,就是炸药爆炸的能量。 图片是一块含量高的典型铀矿石

铀是什么状态的?
答:铀是固态金属。不过在核反应中,只有铀235可以进行链式反应,而235的浓度在自然界中太低,所以要把235提取出来,这个过程叫做浓缩。

核武器中的“弹药”铀到底是什么样子?
答:铀主要分布于两种矿床:沥青铀矿和钒酸钾铀矿。11. 尽管任何人都可以通过网络搜索了解核武器的基本制造原理,但没有完整的核工业体系,就无法生产出制造核武器所必需的三种关键材料。12. 铀浓缩是其中的一项挑战。常用的方法是气体离心机,需要数千台机器连续工作以提取铀-235,这是制造核武器的关键材料。

铀的作用与危害是什么?
答:铀的用途:铀化合物早期用于瓷器的着色,在核裂变现象被发现后用作为核燃料。浓缩铀是进行核反应的重要原料。天然铀具有一定放射性。但对于它的放射程度以及在人类生产活动中的应用了解并不全面。其实,自然界中无处不存在放射性物质,只是放射性强度不同而已。铀的危害:铀辐射直接照射人体后产生一种生物...