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、化學專家學者研究得出的,只不過,幾乎每一種辦法,都有著這樣那樣的技術難題。
“氣體擴散法的原理是用泵將六氟化鈾氣體‘抽’過大約4000多層金屬薄膜篩,這種特殊手薄膜篩有無數個微小的,小於百萬分之一公分的小孔,鈾235形成的六氟化物分子量較小,因此可以較快速的透過篩孔,但是目前國內尚不能生產這種金屬薄膜篩,公司已經同美國公司接觸,委託美國公司研製金屬薄膜篩,待成功後引進其生產技術……”
“電磁法則和回施加速器原理,藉助鈾235和鈾238氟化物分子量上的細微差異,使他們在穿過電磁場時彎曲度稍有不同,隨之將其分離,相比於氣體法,電磁法的技術難度最小,預計在實驗工廠建成後可以生產出以公斤計的鈾235……”
“離心方法則利用離心機將鈾235和鈾238的‘混’合氣體以每鐘上萬轉到百萬轉高速旋轉,鈾238較重而被甩至外層,然後車削掉最外面極薄的一層純鈾238,隨後不斷重複這一過程,但是這一技術要求研製出高效的離心機……”
想到各種方法的利弊,錢三強的眉頭緊鎖著,此時他的腦海中反覆思索著這幾種鈾分離方法,或許,作為總體設計人員,他並不需要考慮分離問題,但在原子武器的研製過程中,前面有道道難關,而只要有一道攻克不下,千軍萬馬都會擱淺,而鈾的分離卻是最重要的根本,畢竟整個武器的核心就是鈾或者鈽。
“也許,鈽的希望更大一點……”
站在牧場上,錢三強的目光投向對面的那座大山,那座大山的山腹之下應該是十二區吧!1號基地內,幾乎所有的一切,都圍繞著十三區的研究中心,其為提供技術上的支援,十二區自然也不例外,儘管北方公司的企業群分擔著大量機械裝置的研發、製造,但眾多的核心裝置研製,卻是在十二區完成的。
作為一名機械工程專家,在過去兩年間,孫啟越一直置身於這座山腹之中,從事著他的研究,從幾個月前,他和他的話題組,便開始利用從十幾份技術論文中的發現,開始對鈾離心機進行研究,相比於其它方法,在他看來,離心法應該是成本最低的方法,而唯一的難題就是離心機的研製。
在工業上離心分離機是一個很普通的機器。其工作原理就是利用高速的旋轉,把‘混’合在一起的物質分開。儘管這聽起來很不可思議,但是他們的原理其實就這麼簡單。滾筒式洗衣機也是一臺分離機,它旋轉所產生的人造重力能夠把水和衣服分開。
但當用於鈾同位素的分離時,卻碰到了麻煩。比較普通的鈾的同位素是u一238,有l46箇中子,在自然的鈾元素中佔有99。3%的比重。u一238比鈾的另一種同位素u一235稍微重一點,u一235比u一238少三個中子,由此可想像兩者重量上的差異,為了能把u一235分離出來所需要的離心機的轉速需要接近了聲音的速度……
“……現在我們的整體設計的思路是非常清晰的,在一個空間中安放一個高速滾筒。用氣態的六氟化鈾充滿這個空間。在滾筒的底部利用一個規則變動的磁場,這一點和電動機很相似,來使這個滾筒高速旋轉,這樣比較重的u一238就會向著筒壁方向飄去,而u一235貝q會中間地帶聚集起來。同時在底部稍微加熱,這些氣態的‘混’合物就會產生這樣的效果:u一238向下沉,而u一235貝q會向上飄,這樣就能收集到所需要的同位素了。”
離心法和離心機原理看起來很簡單,但是作為專案負責人的孫啟越卻清楚的知道,離心機像他描述的那麼簡單,甚至說,更為複雜。
“磁懸軸!”
唸叨著這個詞,孫啟越又一次審視著磁懸軸的設計圖,這個部件是離心機的核心,離開機的原理看起來非常簡單,但是實際上面臨的問題卻非常多,鈾離心機必須克服旋轉過程的主要對手摩擦力。摩擦力能夠讓轉速減慢,損壞甚至毀掉整套裝置,而且這些機器原本需要毫無瑕疵地工作至少幾年的時間。而他們能做的就是‘抽’光滾筒裡的空氣,用一個磁力軸承把滾筒的頂部固定好,這樣就可以減少所必需的物理支撐。我們在這個滾筒的底部安裝在了一個針狀的軸承上。這是整套系統中唯一的一個物理接觸點——就是磁懸軸。
“加入皮托管,用以提取分離出的鈾,用分子泵在轉子周圍保持必要的真空度,在離心機頂部增加了鋁一鎳環形磁鐵,用作懸浮軸承……”
放下磁懸軸的設計圖紙時,孫啟越的腦海中瑞一次浮現出整個離心機的構造原理,以
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