很显然澳大利亚铀矿也有挖完的那一天,因此我国核工业企业又开始着眼于投资非洲,比如说纳米比亚铀矿,我在该国拥有100%的铀矿开采权利,别的国家只能眼红,当然这是后话了。下图为澳大利亚奥林匹克坝铀矿,该国的铀矿特点是蕴藏深度浅、品位高、易开采,铀矿资源仅次于加拿大,加拿大的铀矿公司主要由美国人控股,我们无法插手,而澳大利亚铀矿主要由我国控股,美国人管不着。

什么原料能提炼成铀238?

这个问题应该是什么原料能提炼出铀235,因为自然界中的铀主要就是以铀238的形式存在的,并且铀238含量达到了99%以上,但核工业和核武器中主要使用的是铀235。最初的原料就是铀矿石,在上世纪50年代很多省份都有这么一个单位“核工业地质局***大队”,这些大队的主要任务就是翻山越岭,通过地质测量、放射性物质探测等方法探寻埋藏在地下的铀脉,目前在内蒙古地区已经找到了国内最大铀矿。

图释:核工业部部长刘杰题词总体来说想要从铀矿石中提炼出铀235还需要以下几个步骤:铀矿石的粉碎、磨粉、浸取、吸附、用酸淋洗、萃取、反萃取、沉淀后形成重铀酸铵,也是常说的黄饼,黄饼精炼,提纯后得到铀235。黄饼里铀含量(非铀235)大概有40%到70%,含量和铀矿品质以及工艺有关。粉碎磨粉是为了浸取做准备,浸取液充分接触矿石,将矿石中的铀酸盐溶解出来,这是分离除杂的第一步,浸取后将溶解了铀的矿浆通过过滤进一步除杂,接下来使用的是化学中常用的提纯方法如淋洗萃取等方法得到黄饼。

图释:粒磷铅铀矿图释:铜铀矾图释:铜铀云母黄饼中含有硅、钙、镁等杂质离子,需要进一步精制,才能得到铀的氧化物,铀的氧化物再继续经过气体扩散法或者是高速离心机等方法才能得到核电站或者是核武器使用的铀235。图释:铀玻璃杯在紫外线照射下 这个过程比淘金的过程难多了,因为铀235和铀238化学性质完全相同,物理上在质量上仅仅相差三个中子的重量,无论采用哪种方法分离提纯,其特点就是难度大、效率低,就因为这样,许多国家深知核工业对于国家意义,都是举全国之力来发展核工业的。

铀是放射性物质,那么铀矿开采时,矿工是如何防护的呢?

1975年,黑龙江有一个山头,种什么都不长,这个山头别说植物和树木了,鸟都绕着飞,当时有人上报了以后来了一批人,穿着铅块做的衣服拿着一个盒子,盒子里面装的东西谁也不知道。当时从事工作的人每天都能吃2个鸡蛋,和牛奶,工资也是一天十多块钱,一个当地农民好奇,就把盒子里装的东西偷走了,晚上查对的时候发现了,直接惊动最高层了,毕竟东西珍贵不说危险性还非常大,后来找到这个农民的时候,他已经把密封的盒子打开了,里面装的是检测轴况的反应棒,当时上级指示要着重办理这个事,但是教授说用不着了,这么密切接触已经宣判了他一家的死刑。

一个多星期后他一家就相继去世,当时造成的轰动还是比较大的。我们都知道,轴是制作原子弹的核心材料,但其实自然界中的轴辐射量非常低,所以开采的时候,只要做好适当的防护,什么问题都不会发生的!右上角关注帮忙点一下,每天推送有意思有知识的文章给您!01.铀的放射强度不大,还没有夜光手表放射性高铀的放射性强度其实不是很大,根据研究发现,人在衣服兜里放着一块一斤重的铀矿石,和手上戴着的夜光手表所带来的辐射差不多,因为铀矿天然是有颜色的,早些年铀还会被用作调色剂来制作陶瓷,彩色玻璃中也有铀的添加物,所以说铀在我们日常生活中,出现的频率其实还是比较高的。

一般来说,天然铀的半衰期非常长,因此放射性也非常低,而且其衰变的过程中主要释放的是α射线,穿透力不是非常强,穿透力强的射线是γ射线,α射线是氦原子的质子核,一张A4纸都能阻挡射线穿透,正常只要穿衣服就带手套就可以防止穿透,此外在矿洞里一天接受的辐射量都没有做一次CT的辐射量大,所以开采天然铀矿石的时候,根本不需要太大的防护,只要穿橡胶制成的衣服裤子鞋,佩戴口罩就可以了。

02.铀的半衰期非常长,提纯以后浓度高的轴才会非常危险我们所说的具有高辐射性的东西,其实都是提高浓度后的铀,像武器级别的铀浓度需要达到90%以上,而自然界中铀矿石的轴含量只有0.7%,只要不是一直无障碍接触,都是非常安全的。自然界中99.284%的天然铀都是铀-238,少量的铀是铀-235,铀的半衰期都非常的长,像铀-238的半衰期是44.68亿年,而铀-235半衰期是7亿年。

如此长的半衰期放射性非常低,带夜光的手表放射性都比天然铀矿石放射性强,有的大理石放射性都非常强,所以现在都推荐使用人造大理石。03.辐射高危险性大的轴,是需要提炼的很多人可能并不知道,我国第一颗原子弹提取工作都是由农民完成的,1958年的中国核工业才刚刚开始,比较正规的铀矿提取工厂都没有建设,但是当时对铀的渴望非常强烈,没有办法就只能通过土办法提取。

当时的二机部部长宋任穷知道研究单位需要2吨的二氧化铀做实验,只能让三局想办法,三局也没有办法啊,就只能在广东用土办法提炼。土办法炼铀,其实就是把铀矿石经过一系列的方法提炼,苏联专家告诉咱们,弄20个大木桶,直径2米高两米,然后把铀矿石装里面以后,倒入硫酸,铀就会浸出来。虽然过程比较简单,但是当时都是有工作服的,戴口罩穿橡皮制作的衣服和手套,废水也要用石灰和木炭搅拌后再存放。

当时一共有20多个省份都在进行土法提炼,共提取了163吨原材料,为我国第一颗原子弹的研发赢得了时间。那时候人们的保护意识并不大,但是依然没有多少人受伤,可见纯度不高的铀依然放射性很低。04.整个提取铀的过程,辐射都不是很高天然铀矿开采出来以后,第一步就是要变成“黄饼”,通过用水煮铀矿石和硫酸的添加物,可以得到重铀酸铵,颜色发黄,这种情况下的粉状黄色物体,铀浓度都不是很大,可以直接用手接触。

黄饼提纯以后,会送到工厂继续加工,有专门的浓缩铀的工厂,加工后叫做六氟化铀,再用离心机提纯以后,烧成陶瓷那样的块,这一步叫做铀瓷芯,直径是1厘米,高度也是1厘米,形状是圆柱体。几百个这样的铀瓷芯堆积在一起,装在锆合金材料制作成的管子里,制作成长度4米直径1厘米的燃料棒,这个时候其实辐射也不是很大,也可以直接用手接触的。

总之,没有经过反应的二氧化铀原料其实就像煤块一下,直接用手接触啥事没有,因为纯度不高危险并不大,但是一旦在反应炉里产生了反应,那放射性就会加大,会产生很多半衰期非常短的元素,这个时候只要接触几乎就完蛋了。总而言之,铀矿石的辐射量非常低,矿工只要穿戴整齐佩戴口罩即可,之所以佩戴口罩,还是怕粉尘吸到身体里,毕竟直接辐射到内脏,还是有一定风险的。

中国第一颗原子弹所采用的铀是怎么来的?是外国援助的吗?

没有人会援助你制造原子弹所需的铀,想要制造出原子弹这样的大杀器,路只有一条,那就是自己炼,只有自己能炼出铀来,才有用不完的原子弹。欢迎关注兵器知识谱,今天我们来聊一聊关于武器级高浓缩核燃料,即铀-235的话题。在友好国家中,常常会相互援助一些物资和技术,彼此之间相扶相持,比如说前苏联对建国伊始的我国进行的全方位工业、科技、军事援助。

甚至是不友好的国家之间,为了己方国家利益也会对彼方国家进行援助,比如说二战时期美国对苏联的军事援助。具有全天候友谊的国家之间还会直接援助原子弹,比如我国与巴基斯坦、美国与以色列。使其不用进行复杂的核试验、建设工程浩大的核工业就能拥有核威慑能力。下图为提炼出来的丰度95%合金铀,也就是我们所说的武器级核燃料,通过机床切削以后就可以成为原子弹的核装药了。

但是,不管是友好国家还是全天候友谊国家,都不会援助对方武器级高浓缩核燃料,也就是制造原子弹所需的铀。实事求是地讲,当年前苏联对我国进行全方位援助时,的确援助过一些铀-235,只不过这些铀只是援助核试验设施的配套样品,数量大约25克,只够用来做实验,是绝对造不出原子弹的。我国第一颗原子弹所采用的铀完全是国产的,也就是我们国家自己炼出来的,那个出产第一颗原子弹铀的矿坑名称为“711矿”,即中核工业金银寨411第一功勋矿,后更名为“711”矿。

它位于湖南省郴州市苏仙区许家洞镇的金银寨矿区,开矿时生产条件十分艰苦,工人们几乎是搭着窝棚投入到开矿作业中的,为了这第一颗原子弹提供足够的铀,还死了不少矿工。711矿从1959年开始试挖,只用了一年的时间就出矿20余吨,同年9月,产量达到了了100吨/月,1963年实现全面投产,次年第一颗原子弹爆炸成功。

下图为第一功勋矿711矿1号井前合影的矿工,我国第一颗原子弹所需的铀-235就是从这口井里的矿石炼出来的,所以1号井又被誉为“功勋井”。该矿自全面投产以来至1994年停产(2004年宣告破产),一共为国家提供了400万吨优质铀矿,可以说我国的大部分核弹制造所需的铀-235都是从这里的矿石提炼出来的。不仅如此,国内的核电厂所需的地浓缩铀核燃料、低丰度放射性元器件、高浓缩军用核燃料大都是从这里出产的矿石炼出来的。

所以做为一个铀矿储量丰富的国家以及拥有完整核工业的国家,我国是不需要他国援助原子弹铀的,而且由于产能剩余,用不完的铀矿还曾经进行大规模出口呢。比如说中核工业位于新疆克拉玛依市白杨河畔的730矿,它比湖南的711矿更早被发现,还有江西乐安县的721矿,它是全亚洲最大的铀矿,该县也因此获得“铀都”别名。如果把这些铀矿所提炼出来的武器级高浓缩铀全部用来制造原子弹,可以造出10万颗100万TNT当量的原子弹!巨大的铀矿产量在上世纪还为国家偿还了巨额债务,同时也创造了大量外汇。

下图为内蒙古某铀矿出产的高品位铀矿标本,它像极了宝石,内蒙古铀矿储量足够制造300万颗原子弹。虽然我国是一个铀矿储量丰富的国家,但是铀矿始终属于有限的不可再生的自然资源,因此自2004年以后,我国就开始逐渐降低国内铀矿开采规模,仅维持着一小部分产能来满足军用核燃料需求。而大量非军事需求的铀矿则转战国外,比如澳大利亚,这个国家95%的铀矿产能都被我国的中核工业控股了,所产出的优质高品位铀矿几乎都拉到了我国。

很显然澳大利亚铀矿也有挖完的那一天,因此我国核工业企业又开始着眼于投资非洲,比如说纳米比亚铀矿,我在该国拥有100%的铀矿开采权利,别的国家只能眼红,当然这是后话了。综上所述我们可以得出这样的结论:第一、做为铀矿储量丰富的国家,我国的第一颗导弹所需的铀完全是国产的,没有使用任何国外援助的铀。第二、做为一个核工业强国,我国不仅能从国内开采大量铀矿,而且还控制了全球几个世界级铀矿,我们永远不缺制造原子弹所需的铀。

新世纪的我们确实从国外大量进口铀矿,但这并不表示我们自己的不够用,只是计划着给子孙后代多留一点而已,这个道理与大量进口石油是一样的。下图为澳大利亚奥林匹克坝铀矿,该国的铀矿特点是蕴藏深度浅、品位高、易开采,铀矿资源仅次于加拿大,加拿大的铀矿公司主要由美国人控股,我们无法插手,而澳大利亚铀矿主要由我国控股,美国人管不着。


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