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浓缩铀 答读者问

2019-12-15 04:54:42 来源: 天涯资讯网责任编辑:小s0条评论

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看报道说,伊朗宣布把浓缩铀丰度提高至3.67%以上,还称已经开始提炼丰度为4.5%的铀,之后还可能将丰度提升至20%。什么是浓缩铀丰度?

河北读者 王波

铀是一种稀有放射性化学元素。铀的丰度,主要是指铀的相对含量,也可以大致理解为纯度。自然界中的铀主要含有三种同位素,即铀-238、铀-235和铀-234,三者丰度分别为99.28%、0.71%和0.0054%。上述三者中只有铀-235是易裂变核元素,可用作原子弹的核装料和核电站反应堆的燃料。为了更好地利用铀-235,一般需要提高铀材料中铀-235的含量,这一过程就是铀浓缩,也称为富集。因此,一般用富集度表示浓缩后核燃料中铀-235的丰度。根据国际原子能机构定义,铀-235富集度为3%到5%的铀材料,为核电站发电所用的低浓缩铀;铀-235富集度大于80%的铀材料为高浓缩铀,而铀-235富集度大于90%的铀材料可以制造核武器。

英国7月7日的文章介绍称,目前对于伊朗来说,把铀浓缩丰度提高至3.67%以上,几乎没有技术上的困难,因为就铀浓缩的过程而言,初期耗能较多,之后就会容易一些。行业数据显示,要把铀浓缩丰度提高到90%,逾半数工夫是花在把天然铀中铀-235的丰度从自然状态下的0.7%提高到富集后的4%上,有点“万事开头难”的意思。而当铀浓缩丰度达到20%时,距离可制造核武器的铀材料,工作量已完成90%。过程由难到易,是因为随着铀浓缩丰度提高,所需使用的离心机数量减少:从0.7%提高到4%可能需要5000台离心机同时运转,再提高到20%需要1500台左右运转就够,到90%只需要几百台。

铀浓缩是一项尖端敏感技术,目前世界上只有少数国家掌握。目前最常用的铀浓缩法是气体离心法,把含有铀-235的六氟化铀通过离心技术分离出来。由于离心机的转子必须以高速运转,因此对电机技术的要求很高。铀浓缩新技术也在不断发展中,如分子激光同位素分离法等。(甄翔 邵一佳)


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