浓缩铀是什么颜色的?能发光吗?
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
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。
核武器中的“弹药”铀到底是什么样子?
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...
浓缩铀是什么样子的?
浓缩铀是一种高度浓缩的铀产品,通常呈现为颗粒状、块状或粉末状固体。其外观可能因制造工艺和纯度等级的不同而有所差异。在多数情况下,浓缩铀呈现出深灰色或黑色。它是通过特殊的化学和物理过程,从天然铀矿石中提取和制备的。浓缩铀是一种重要的核材料,具有高度浓缩的特性。这里的“浓缩”指的是通过...
浓缩铀是什么颜色的?能发光吗?
铀是自然界中的放射性元素,其用途广泛,包括核能发电和核武器制造。低浓缩铀(LEU)是核电站使用的燃料,而高浓缩铀(HEU)则可用于制造核武器。提取铀需要经过多个复杂的工艺步骤,包括探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿和精炼。浓缩铀的过程,特别是从矿石中提取铀-235,需要高科技支持,并且对环境和...
浓缩铀什么样子
浓缩铀是银白色,具有致密而有延展性的银白色放射性金属,在接近绝对零度时有超导性,有延展性,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。铀通常被人们认为是一种稀有金属,尽管铀在地壳中的含量很高,比汞、铋、银要多得多,但由于提取铀的难度较大,所以它注定了要比汞这些元素...
铀有什么作用
铀(Uranium)为银白色金属,是重要的天然放射性元素,也是最重要的核燃料,原子序数为92的元素,其元素符号是U。铀于1789年由德国化学家克拉普罗特从沥青铀矿中分离出,并用1781年发现的天王星uranium为它命名。铀在接近绝对零度时有超导性,有延展性,并具有微弱放射性。1938年发现铀核裂变后,其开始...
铀怎么读
铀是一种银白色金属化学元素,于1789年由马丁·海因里希·克拉普罗特发现。铀是自然界中能够找到的最重元素,属于元素周期表中的锕系,化学符号为U,原子序为92。其带有放射性,拥有非常长的半衰期。此外还有12种人工同位素。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。二、安全防护...
假如我左右手各拿一个1\/2临界质量的铀235半球,用力合起来会爆炸吗?
首先两块1\/2临界质量的铀235半球接近后在接触面的位置位置的确会产生链式反应,反应所放出的巨大能量会将两块铀235迅速推离,这样的情况下链式反应就终止了。但瞬间所释放的能力就可以让题主在看到一片炫目的蓝光后浑身暖洋洋的患上急性辐射病。这种灾难主要来源于链式反应所产生的中子射流。 然而作为核材料来说并...
简单几步告诉你,核电站的核燃料是怎么得来的
大多数反应堆使用浓缩铀 - 铀235。铀的提取方法是:首先是,把矿石里的铀转化为六氟化铀。每吨矿石中只含有约数公斤的铀,浓缩后压碎后再加工。所得到的粉末含70%的铀。应用离心技术制造浓缩铀(高速旋转的气体离心机中心选出浓缩铀,最后变成棕色)。棕色的粉末变成这样的药丸。其中含用于制造核燃料...
浓缩铀是什么颜色的?能发光吗?
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...
请问一下核爆炸的火球是不是有不同颜色的?
原子弹是用两种原子物质引发核爆的:浓缩铀和钚,其中原子弹使用钚的威力比使用铀要大,但是其爆炸的蘑菇云颜色差距不大。核爆云本色为纯白色,不过你若看过黑色,棕色,黄色的蘑菇云,请不要吃惊,因为原子弹引爆都是在不同的环境下,有的在沙漠,有的在大海,俄罗斯核爆试验点甚至在北极圈内,人类...
和居康宝: 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
梨树区17514615890: 浓缩铀是什么? - ?
和居康宝: 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...
梨树区17514615890: 什么是浓缩铀 - ?
和居康宝: 浓缩铀(Enriched Uranium),指经过同位素提炼后,铀-235含量超过90%的铀金属,与其相对的是贫化铀,不论是和平利用核能,还是为制造核武器,浓缩铀都是必要的材料,因此国际原子能机构希望能够控制全球各国所有铀浓缩活动,以防止核武器扩散.
梨树区17514615890: 化学铀是什么 - ?
和居康宝: 铀是一种原子序数为92的元素,其元素符号是U,是自然界中能够找到的最重元素.铀在1789年由马丁·海因里希·克拉普罗特发现.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.
梨树区17514615890: 核武器里面的浓缩油是什么东西??
和居康宝: 高浓缩铀-高浓缩铀的定义 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. 高浓缩铀-简介 在天然矿石中铀的三种...
梨树区17514615890: 浓缩铀是怎么提炼的??
和居康宝: 作为第二代浓缩铀生产方法的离心法,目前正在发展之中.离心法是将六氟化铀气体通过高速旋转的空心圆筒.当圆筒直径为十厘米时,每分钟转速达六到十万转.在如此大的转速下,稍重的铀-238组成的六氟化铀气体分子,由于离心力大而聚...
梨树区17514615890: 什么是浓缩铀?
和居康宝: 浓度达到7%以上的铀.
梨树区17514615890: 怎样能浓缩铀 是用钚吗??
和居康宝: 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...
梨树区17514615890: 铀的化学符号是什么? - ?
和居康宝: 铀的是U ,它的原子序数是92,是自然界中能够找到的最重元素.
梨树区17514615890: 浓缩铀,为什么不能通过高温熔化来提炼,是不是会爆炸 - ?
和居康宝: 浓缩铀,提炼的是铀-235,提炼前是是铀的同位素混合物,熔点相同,无法分离. 用差速离心的方法可以分离有质量差异的铀235和铀238,且得到的纯度非常高.