第三七一章气体扩散与离心机_大明1805_穿越小说_蚂蚁文学
第三七一章气体扩散与离心机
第三七一章气体扩散与离心机:
“航母和战列舰的事情我心里有数了……”
朱仲梁听着朱靖垣的描述,对照己对世祖遗篇的理解,对海军舰艇体系的变化趋势有了基本判断,然后开始确认另外一个问题:
“对了,白天公开讨论的时候,我们说到了电炉炼钢相关的技术,能推动飞机的涡轮发动机更快成熟。那么能不能提升原子能武器研发的速度呢?”
朱靖垣自己也考虑过这个问题。
原子能武器研发和生产中最为关键的步骤就是铀浓缩技术。
铀有三种同位素,铀238、铀235,铀234,类似氢的氕、氘、氚三种同位素。
能够形成链式反应,可以用于裂变武器的是铀235,但是铀235只占天然铀的0.72。
剩下的99.275的都是无法用于制造裂变武器的铀238,还有0.005的铀234。
铀的化合物中的铀元素,也都这三种同位素同时存在的。
要用铀235制作原子能武器,就要把铀235从海量的铀238中分离出来。
这个分离铀235的过程就是铀浓缩。
浓缩后得到的高浓度的铀235用于制作原子能武器。
中低浓度的铀235用于建设核动力发电站。
剩下的以铀238为主的残渣,也可以用于制作炮弹,也就是所谓的贫铀弹。
贫铀弹这个名称其实并不准确。
贫铀弹不是只有少量的铀,而是只有极少量的铀235,绝大部分都是铀238。
在朱靖垣的记忆中,分离铀235的方法有两个。
一个是气体扩散法。
首先建设专门的化工厂,将铀矿石转化成六氟化铀——铀的一种气态化合物。
然后用类似网筛的过滤膜,把含有铀235的六氟化铀筛出来,再将其还原成纯金属铀。
另一个方法是离心法。
把六氟化铀气体通入离心机中,用离心机把更重的含有铀238的六氟化铀甩出去。
相对而言,离心法效率更高,耗能更低,上限也更高。
但是对生产工艺有较高的要求,高速电机和高速离心机都是需要攻克的难点。
朱靖垣上辈子早期的原子能工业,基本都是以气体扩散法为主。
一直到六十年代的时候,离心式铀浓缩才作为第二代浓缩技术,逐步成为了主流。
现在朱靖垣把五六十年代的电炉电钢和电渣重熔钢提前拿了出来。
高速电机的转子和离心机的轴承都有了着落。
朱靖垣在心中盘算了一下,向朱仲梁说明了自己的想法:
“有了电渣钢,我们能制造更高水平的电动机,制造更高强度的机械设备。
“在铀浓缩方案上,我们之前做了两手准备,气体扩散和离心法同时研究。
“原本是以气体扩散法为主的,后续将逐步转到以离心法为主。
“离心法效率更高,耗能少,不需要建设那么多的厂房和发电厂。
“应该是能够加快原子能产业的建设和成熟的速度的。”
朱仲梁心中其实也有判断。
钢铁工业是工业社会的基础,如果钢铁材料水平大幅度提升之后,绝大部分高端工业产业都能获得相应的提升。
现在得到朱靖垣的肯定,朱仲梁更加确认了自己的判断:
“那你感觉能加快多久?能把原子能武器造出来的时间缩短一半吗?”
朱靖垣听了差点被绷住:
“加快一半……这显然是不可能的……
“与能够依赖内燃机产业的飞机行业不同,原子能产业完全是从零开始的。
“基础设施建设的过程,工业体系构建的过程,都是没办法跳过的。
“无论是用气体扩散法,还是用离心法,都要去探矿、开矿、选矿。
“都要建设造黄饼(重铀酸铵)的化工厂,建设合成分离用的铀气体的(四氟化铀、六氟化铀)化工厂,都要去开发辅助科研用的计算机。
“更何况,离心法的工程规模和能量消耗,虽然都比气体扩散法要低很多,但是离心法的研发难度却更高。
“把气体扩散法换成离心法,整个原子能工业体系的建设速度,能提升四分之一就不得了。
“甚至可能不影响整个工业体系的建设速度。
“但是不搞气体扩散法,直接上离心法,能让原子能工业跳过初级阶段。
“这样实际上节省一个阶段的研发和建设成本。
“总体上和长远上看当然是有巨大的好处的。”
朱仲梁顿时就有点遗憾,不过也能够理解这个逻辑。
效率高的难度也高,实际完工所需的时间可能相差无几。
朱仲梁知道自己刚刚异想天开了:
“好吧,既然是这样,那我就希望能加快四分之一吧。
“说到这里,等回到新天府的时候,咱们一起去工厂看看吧。”
朱靖垣也想去看看,也到了该去看看的时候,于是就直接点头答应了。
朱仲梁和朱靖垣祖孙两个,在跟着航母编队在海上跑了六天,看完了第二场综合演练之后,乘坐一艘巡洋舰返回了新天府。
两人在宫里面休息了一天,第三天上午乘坐汽车出宫,去城外的工业园区视察。
新天府的一般性工业设施,民用为主的工业基地,都被安排在了在内城的东侧区域。
最高新尖端的科研设施,特殊的军用研发基地,则都在内城西侧的区块。
而原子能相关研究基地和配套工厂设施,则与其他的所有产业都拉开了距离,放在了新天府内城的南部。
“新元素研究基地”的牌子,挂在一块被高墙圈出来的基地门口。
基地内外墙下和门口,都有士兵二十四孝储存巡逻。
朱仲梁祖孙两个进了既第之后,没有马上去看浓缩铀相关的建设基地。
而是先去了园子里面的发电厂。
能源是工业的基础,电力是现代世界的基础,对浓缩铀而言电力更加重要。
新天府周围都是大平原,也没办法建设大型水电站。
银河上游的那些建设中大量的水电站,短期内也没办法迅速并网供电。
他们是给未来大规模的持续的浓缩铀生产提供电力的。
所以同时要建设效率最高,投产速度最快的火电站,新天府旁边的研究设施,以及早期的分离实验基地提供能源。
在新天府的火电厂里面和周围,都没有如山般对其的煤山。
因为新天府新元素的火电厂不是烧煤的,而是烧重油的。
南殷洲缺乏煤矿。
这个缺乏的意思,不是说完全没有,而是这么大一块大陆,煤矿占世界的比例只有百分之零点四。
只能说是几近于无了。
相反,南殷洲的石油资源颇为丰富,特别是委内瑞拉地区,有全世界最大的重质油田。
重质油不容易冶炼,出汽油和柴油的比例低,剩下的一大半都是“渣油”。
重质油在冶炼市场上卖不出好价钱,直接拿来发电倒也不是不能接受。
重油的热值差不多是同样重量煤炭的两倍。
放在包括委内瑞拉的南殷洲,单位价格的重油燃烧产生的热量可能比煤炭更便宜。
从安康二年年底,朱仲梁提醒朱靖垣,开始殷洲的战略规划,开始准备原子能产业,到现在总共不到两年的时间。
火电厂虽然建设速度快,这点时间也不足以直接完成。
目前的电厂仍然有大部分地方是工地,周围到处都有忙碌的工人。
不过有一套发电机组已经正式开始运转了,现在已经开始实验性的为基地供应电力了。
今天有事,先更这半章,晚上应该还有,
(本章完)