大明1805正文卷第三七一章氣體擴散與離心機「航母和戰列艦的事情我心裡有數了……」
朱仲梁聽著朱靖垣的描述,對照己對世祖遺篇的理解,對海軍艦艇體系的變化趨勢有了基本判斷,然後開始確認另外一個問題:
「對了,白天公開討論的時候,我們說到了電爐煉鋼相關的技術,能推動飛機的渦輪發動機更快成熟。那麼能不能提升原子能武器研發的速度呢?」
朱靖垣自己也考慮過這個問題。
原子能武器研發和生產中最為關鍵的步驟就是鈾濃縮技術。
鈾有三種同位素,鈾238、鈾235,鈾234,類似氫的氕、氘、氚三種同位素。
能夠形成鏈式反應,可以用於裂變武器的是鈾235,但是鈾235隻占天然鈾的0.72%。
剩下的99.275%的都是無法用於製造裂變武器的鈾238,還有0.005%的鈾234。
鈾的化合物中的鈾元素,也都這三種同位素同時存在的。
要用鈾235製作原子能武器,就要把鈾235從海量的鈾238中分離出來。
這個分離鈾235的過程就是鈾濃縮。
濃縮後得到的高濃度的鈾235用於製作原子能武器。
中低濃度的鈾235用於建設核動力發電站。
剩下的以鈾238為主的殘渣,也可以用於製作炮彈,也就是所謂的貧鈾彈。
貧鈾彈這個名稱其實並不準確。
貧鈾彈不是只有少量的鈾,而是只有極少量的鈾235,絕大部分都是鈾238。
在朱靖垣的記憶中,分離鈾235的方法有兩個。
一個是氣體擴散法。
首先建設專門的化工廠,將鈾礦石轉化成六氟化鈾——鈾的一種氣態化合物。
然後用類似網篩的過濾膜,把含有鈾235的六氟化鈾篩出來,再將其還原成純金屬鈾。
另一個方法是離心法。
把六氟化鈾氣體通入離心機中,用離心機把更重的含有鈾238的六氟化鈾甩出去。
相對而言,離心法效率更高,耗能更低,上限也更高。
但是對生產工藝有較高的要求,高速電機和高速離心機都是需要攻克的難點。
朱靖垣上輩子早期的原子能工業,基本都是以氣體擴散法為主。
一直到六十年代的時候,離心式鈾濃縮才作為第二代濃縮技術,逐步成為了主流。
現在朱靖垣把五六十年代的電爐電鋼和電渣重熔鋼提前拿了出來。
高速電機的轉子和離心機的軸承都有了著落。
朱靖垣在心中盤算了一下,向朱仲梁說明了自己的想法:
「有了電渣鋼,我們能製造更高水平的電動機,製造更高強度的機械設備。
「在鈾濃縮方案上,我們之前做了兩手準備,氣體擴散和離心法同時研究。
「原本是以氣體擴散法為主的,後續將逐步轉到以離心法為主。
「離心法效率更高,耗能少,不需要建設那麼多的廠房和發電廠。
「應該是能夠加快原子能產業的建設和成熟的速度的。」
朱仲梁心中其實也有判斷。
鋼鐵工業是工業社會的基礎,如果鋼鐵材料水平大幅度提升之後,絕大部分高端工業產業都能獲得相應的提升。
現在得到朱靖垣的肯定,朱仲梁更加確認了自己的判斷:
「那你感覺能加快多久?能把原子能武器造出來的時間縮短一半嗎?」
朱靖垣聽了差點被繃住:
「加快一半……這顯然是不可能的……