第八十二章 分離，提純
人類失蹤，幸好我有億萬克隆體 作者：彩虹之門 投票推薦 加入書簽 留言反饋
原子彈的製造需要鈾元素或者鈈元素。綜合勘探了洛神星和敵神星的礦藏儲備之後，李青鬆最終決定使用鈾元素來進行自己第一次對於核能利用的嚐試。
太陽係形成於約50億年前之前，組成太陽係的所有物質，全部都來源於50億年前，那大概是由於一顆超新星爆炸所形成的星雲。
超新星爆炸是宇宙之中最為劇烈的物理運動，在這過程之中，因為過於強大的能量，自鐵元素之後的所有元素，也包括鈾和鈈，全部生成，然後被拋灑到了星際空間之中。
在太陽係的漫長演化過程之中，這些鈾元素隨機分散在了太陽係各地。
地球上有，水星火星上有，洛神星這種位於太陽係邊緣的矮行星上，也有。
當初它也大概率是在內太陽係形成的，隻是後來才脫離出來，擁有了如此遠離太陽的軌道。
經過大規模的勘探，李青鬆確實在洛神星上找到了鈾礦。
還不是一個，而是足足四個。
但……
李青鬆仍舊忍不住苦笑了起來。
“雖說有四個，但這鈾礦也太貧瘠了吧……含量最高的一個，其礦石平均鈾含量，也不過才幾克每噸而已。”
他隱約記得一個數據，那便是地球上人們所勘探的鈾礦之中，哪怕是較為貧瘠的，一噸礦石裏也會含有至少100克以上的鈾。
結果洛神星上最富的礦，卻連地球上最貧瘠的礦也比不上。
不過也沒辦法，洛神星太小，沒有熾熱的內核，沒有岩漿流動，也沒有地下水流動。
缺少了這種富集手段，礦脈貧瘠也很正常。
歎了口氣，李青鬆最終選擇了相比起來最富的那個鈾礦礦脈。
按照規劃，一座大型工廠迅速在這處鈾礦附近建成。
大量的采礦設備運抵過來，很快便有許多深埋在地下百米以上，隻有采取挖井方式才能艱難開采的礦石被挖了出來，然後進入到工廠之中接受處理。
這些礦石首先會被破碎，然後直接磨成了粉。
因為需要處理的礦石量很大的緣故，破碎、磨粉的過程也需要大量的設備，還需要極大量的電力。
沒辦法，李青鬆隻能在這座工廠附近就近造了一座電廠，專門供應它的電力消耗。
除此之外，李青鬆還專門造了一座化工廠，專門供應酸性溶液。
磨成粉之後，這些鈾礦粉就被浸泡到了酸性溶液之中接受進一步處理。
因為鈾礦粉很多的緣故，對於酸性溶液的用量也很大。幸好有這座專門建造的化工廠，才能供上使用。
完成浸泡後，後續再經過溶劑萃取技術，鈾元素的氧化物，大名鼎鼎的黃餅便被提取了出來。
看著麵前呈現出淡黃色的餅狀物，李青鬆心中暗暗想著：“以前隻在影視劇裏看到過，現在算是看到實物了。”
這玩意兒也有輻射性，雖然不高，但為了保險，李青鬆還是讓克隆體們穿上了防輻射服。
製成黃餅，隻能算是完成了濃縮鈾的第一步。
後續還有許多事情要做。
黃餅經過一些化學處理，便被轉化成了六氟化鈾。
六氟化鈾是氣體，到了這一步，便可以進行鈾濃縮過程中的最重要一步了。
鈾元素存在兩種同位素，分別為鈾235和鈾238。而不管是核電站還是原子彈，都隻能使用鈾235，無法使用鈾238。
但在天然鈾之中，鈾235的含量僅僅隻有大約0.8%左右，剩下的，99.2%都是鈾238。
但這兩者，質量相差無幾，化學性質相差無幾，怎麽分離？
這是一個難點。在人類曆史上，這個難點曾經困擾了人類很長時間。
但沒關係，李青鬆雖然以前沒有接觸過濃縮鈾的過程，但也大概知道基本原理。
無非就是離心機罷了。
鈾235的質量比鈾238輕了大約1%左右。與氟結合成六氟化鈾氣體後，兩種氣體之間同樣存在這種微小差異。
既然如此，那就好辦了。
李青鬆再度建造了一座電廠專門為另一座工廠供電。
而在這座工廠之中，李青鬆製造了上萬個巨大的罐子。罐子分成兩層，外層是外殼，內部則是一個可以高速旋轉的，類似於洗衣機滾筒的離心機。
從上一座工廠之中生產出來的六氟化鈾氣體通過管道輸送到了離心機工廠的第一台離心機之中。
在澎湃電力的供應之下，這台離心機開始了高速旋轉。於是，質量重一點的，鈾238與氟結合成的六氟化鈾氣體便被巨大的離心力甩到了筒壁上，質量輕一點的鈾235組成的六氟化鈾氣體，則富集在了離心機中心最遠離筒壁的地方。
但隻到這一步還遠遠不夠。
兩者之間的質量差異實在太小太小，此刻的分離遠遠不夠純淨。
於是，位於筒壁處的較輕的六氟化鈾便被抽走，灌注到了第二台離心機裏。
第二台離心機同樣開始高速旋轉，再度完成一遍兩種氣體的分離，之後，中心處的六氟化鈾再度被抽走，灌注到了第三台離心機裏……
每經過一道離心機，鈾235的濃度便提高一點。
而這樣的離心機，李青鬆在這座工廠裏足足建造了一萬多個！
一萬多個日夜不停高速旋轉的離心機，所消耗的電力極為恐怖，甚至連超算基地都比不上。
這些離心機分為了四條生產線，每一條生產線都有約2600個離心機，於是，一份六氟化鈾氣體經過2600次離心，2600次富集，濃度便終於提升到了符合需求的程度。
這時候，六氟化鈾氣體終於可以被轉化為金屬鈾，成為合格的原子彈的原料了。
但僅僅如此，還是不夠。
單單依靠自然發生的鏈式反應，一顆原子彈恐怕要用幾十公斤的鈾，且威力較小，大部分的鈾都會被浪費。
必須要設計一套爆炸裝置才行。
這套爆炸裝置如何設計就比較複雜了，其中牽涉到極多極為複雜的計算，譬如核截麵數據、狀態方程、內爆動力學、衝擊波的聚焦和對稱性、爆炸透鏡設計等等等等。
但這些繁雜的計算，對於李青鬆來說卻沒有什麽難度。
因為李青鬆有超算！且，還是比人類曆史同時期先進的多的超算！
在進行了幾十次起爆前實驗，獲取到足夠的參數之後，超算僅僅隻計算了不到一天而已，便計算出了對應的數據。
於是，一顆總質量達到了3.6噸，長度超過三米的巨大炸彈終於造了出來。
太陽係形成於約50億年前之前，組成太陽係的所有物質，全部都來源於50億年前，那大概是由於一顆超新星爆炸所形成的星雲。
超新星爆炸是宇宙之中最為劇烈的物理運動，在這過程之中，因為過於強大的能量，自鐵元素之後的所有元素，也包括鈾和鈈，全部生成，然後被拋灑到了星際空間之中。
在太陽係的漫長演化過程之中，這些鈾元素隨機分散在了太陽係各地。
地球上有，水星火星上有，洛神星這種位於太陽係邊緣的矮行星上，也有。
當初它也大概率是在內太陽係形成的，隻是後來才脫離出來，擁有了如此遠離太陽的軌道。
經過大規模的勘探，李青鬆確實在洛神星上找到了鈾礦。
還不是一個，而是足足四個。
但……
李青鬆仍舊忍不住苦笑了起來。
“雖說有四個，但這鈾礦也太貧瘠了吧……含量最高的一個，其礦石平均鈾含量，也不過才幾克每噸而已。”
他隱約記得一個數據，那便是地球上人們所勘探的鈾礦之中，哪怕是較為貧瘠的，一噸礦石裏也會含有至少100克以上的鈾。
結果洛神星上最富的礦，卻連地球上最貧瘠的礦也比不上。
不過也沒辦法，洛神星太小，沒有熾熱的內核，沒有岩漿流動，也沒有地下水流動。
缺少了這種富集手段，礦脈貧瘠也很正常。
歎了口氣，李青鬆最終選擇了相比起來最富的那個鈾礦礦脈。
按照規劃，一座大型工廠迅速在這處鈾礦附近建成。
大量的采礦設備運抵過來，很快便有許多深埋在地下百米以上，隻有采取挖井方式才能艱難開采的礦石被挖了出來，然後進入到工廠之中接受處理。
這些礦石首先會被破碎，然後直接磨成了粉。
因為需要處理的礦石量很大的緣故，破碎、磨粉的過程也需要大量的設備，還需要極大量的電力。
沒辦法，李青鬆隻能在這座工廠附近就近造了一座電廠，專門供應它的電力消耗。
除此之外，李青鬆還專門造了一座化工廠，專門供應酸性溶液。
磨成粉之後，這些鈾礦粉就被浸泡到了酸性溶液之中接受進一步處理。
因為鈾礦粉很多的緣故，對於酸性溶液的用量也很大。幸好有這座專門建造的化工廠，才能供上使用。
完成浸泡後，後續再經過溶劑萃取技術，鈾元素的氧化物，大名鼎鼎的黃餅便被提取了出來。
看著麵前呈現出淡黃色的餅狀物，李青鬆心中暗暗想著：“以前隻在影視劇裏看到過，現在算是看到實物了。”
這玩意兒也有輻射性，雖然不高，但為了保險，李青鬆還是讓克隆體們穿上了防輻射服。
製成黃餅，隻能算是完成了濃縮鈾的第一步。
後續還有許多事情要做。
黃餅經過一些化學處理，便被轉化成了六氟化鈾。
六氟化鈾是氣體，到了這一步，便可以進行鈾濃縮過程中的最重要一步了。
鈾元素存在兩種同位素，分別為鈾235和鈾238。而不管是核電站還是原子彈，都隻能使用鈾235，無法使用鈾238。
但在天然鈾之中，鈾235的含量僅僅隻有大約0.8%左右，剩下的，99.2%都是鈾238。
但這兩者，質量相差無幾，化學性質相差無幾，怎麽分離？
這是一個難點。在人類曆史上，這個難點曾經困擾了人類很長時間。
但沒關係，李青鬆雖然以前沒有接觸過濃縮鈾的過程，但也大概知道基本原理。
無非就是離心機罷了。
鈾235的質量比鈾238輕了大約1%左右。與氟結合成六氟化鈾氣體後，兩種氣體之間同樣存在這種微小差異。
既然如此，那就好辦了。
李青鬆再度建造了一座電廠專門為另一座工廠供電。
而在這座工廠之中，李青鬆製造了上萬個巨大的罐子。罐子分成兩層，外層是外殼，內部則是一個可以高速旋轉的，類似於洗衣機滾筒的離心機。
從上一座工廠之中生產出來的六氟化鈾氣體通過管道輸送到了離心機工廠的第一台離心機之中。
在澎湃電力的供應之下，這台離心機開始了高速旋轉。於是，質量重一點的，鈾238與氟結合成的六氟化鈾氣體便被巨大的離心力甩到了筒壁上，質量輕一點的鈾235組成的六氟化鈾氣體，則富集在了離心機中心最遠離筒壁的地方。
但隻到這一步還遠遠不夠。
兩者之間的質量差異實在太小太小，此刻的分離遠遠不夠純淨。
於是，位於筒壁處的較輕的六氟化鈾便被抽走，灌注到了第二台離心機裏。
第二台離心機同樣開始高速旋轉，再度完成一遍兩種氣體的分離，之後，中心處的六氟化鈾再度被抽走，灌注到了第三台離心機裏……
每經過一道離心機，鈾235的濃度便提高一點。
而這樣的離心機，李青鬆在這座工廠裏足足建造了一萬多個！
一萬多個日夜不停高速旋轉的離心機，所消耗的電力極為恐怖，甚至連超算基地都比不上。
這些離心機分為了四條生產線，每一條生產線都有約2600個離心機，於是，一份六氟化鈾氣體經過2600次離心，2600次富集，濃度便終於提升到了符合需求的程度。
這時候，六氟化鈾氣體終於可以被轉化為金屬鈾，成為合格的原子彈的原料了。
但僅僅如此，還是不夠。
單單依靠自然發生的鏈式反應，一顆原子彈恐怕要用幾十公斤的鈾，且威力較小，大部分的鈾都會被浪費。
必須要設計一套爆炸裝置才行。
這套爆炸裝置如何設計就比較複雜了，其中牽涉到極多極為複雜的計算，譬如核截麵數據、狀態方程、內爆動力學、衝擊波的聚焦和對稱性、爆炸透鏡設計等等等等。
但這些繁雜的計算，對於李青鬆來說卻沒有什麽難度。
因為李青鬆有超算！且，還是比人類曆史同時期先進的多的超算！
在進行了幾十次起爆前實驗，獲取到足夠的參數之後，超算僅僅隻計算了不到一天而已，便計算出了對應的數據。
於是，一顆總質量達到了3.6噸，長度超過三米的巨大炸彈終於造了出來。