第277章 勳章 離心機

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蘑菇蛋。

在後世,蘑菇蛋的製造方法已經是公開的資訊,但是真正有能力完成的國家屈指可數。

其中最關鍵最難的一步,就是提取鈾-235。

鈾的不同同位素,比如鈾-235和鈾-238,雖然其化學性質基本一致,但由於原子核內質子和中子的不同,其物理性質卻有較大差異。

鈾-235的原子核更容易裂變,所以是製造原子彈的關鍵材料。

但是在自然界中,鈾-235的含量只有0.72%,鈾-238佔99.28%。

要製造出蘑菇彈,必須增強鈾-235的含量,達到90%以上。

而要分離不同同位素,就必須利用它們在一定條件下的不同性質進行分離。鈾-235和鈾-238在質量上僅差3箇中子,它們的密度和化學性質幾乎相同,難以採用常規分離方法有效分離。

離心法正是利用它們在高速旋轉下產生差異離心力這一物理性質的不同來實現分離的。

在高速旋轉的離心機中,由於鈾-235的原子核有更大的質量,所以在相同的離心場中會產生更大的離心力,從而附著離心機的外緣。

相比之下,鈾-238受力較小,會聚集在離心機的內緣。

透過調整離心機的轉速,可使鈾-235向外漂移,而鈾-238向內漂移,實現分離。

這需要反覆進行離心分離,逐步提高鈾-235的含量,直至達到要求。

整個過程複雜精密,需要高度的技術和裝置保證。

任何一個小疏忽,都可能導致鈾-235的損耗,讓許多前期的努力化為烏有。這也正是大部分國家難以掌握和實現的關鍵所在。

李望亭深知離心機的重要和難度,但他也有信心能夠完成這次的任務。

回到辦公室,李望亭立即著手製定完成離心機的詳細方案。

第一步,首先要完成離心機的整體設計。

這需要設計一個高速旋轉的氣密容器,同時要考慮到離心分離過程中會產生強大的離心力,必須做到結構牢固無誤。

李望亭決定採用厚重的鋼板焊接而成的圓筒體,內壁需要光滑處理減少流體阻力。

兩端採用鋼蓋密封,並在中心預留轉軸連線口。

第二步,選擇合適的轉軸和傳動機構。

要達到很高的轉速,普通機械傳動顯然無法滿足,李望亭打算採用渦輪增速機構。

渦輪可將蒸汽動力轉化為高速旋轉,不僅效率高,而且使用壽命長,適用於連續高速運轉的條件。

這需要額外設計渦輪機組來提供動力。

第三步,控制系統的設計。

包括轉速監測和調控系統,要實現精密的轉速控制;各種安全監控系統,隨時監測壓力、溫度等引數,防止出現故障;還需要取樣和測試系統,以測試分離過程中的鈾-235濃度,確保達到要求。

第四步,就是要選擇合適的流體介質。在離心機中,鈾原料必須以液態或氣態存在,所以介質的選擇關鍵。

李望亭打算選擇氟化氫酸,它可溶解稀有金屬的氧化物和氟化物,具有抗腐蝕性,適用於離心法分離。

李望亭制定了詳細而系統的方案,相信只要嚴格執行,定能如期完成這臺離心機的研製,為鈾-235的提取和原子彈的製造提供有力保障!

接下來,就是要快馬加鞭,儘快採購裝置和材料,執行這些方案了。