铀同位素的提炼

易金矿业网 2023-06-17 12:04 编辑:admin 198阅读

一、铀同位素的提炼

你可以先

用一块低温磁铁(cryogenic magnet),它在液态氦的温度(约零下270℃)

下能保持20,000高斯的磁扬.不过,唔,不过下面的程序太复杂了.还有一法是用雷射,因为铀238较重,被激光束照射后,运动的偏离角比铀235小。所以若在和雷射光垂直的平面上洒上一层铀,则铀235、铀238可藉其偏离角来分离。此法原理上简单可行,但时间上太慢。一天大概只能处理20磅的铀(含235和238),而分离的效率约12。5%,每处理一次可以产生约10%的铀235。

二、稳定的同位素是否不利于核反应?

当然

自然界中大多数元素均有同位素,有的稳定,称为稳定同位素,有的有放射性,称为放射性同位素.如:碳元素有两种稳定的同位素12C和13C,还有放射性同位素14C.

三、钚239主要由铀的哪一种同位素获得的

钚-239(239Pu)裂变速度快,临界质量小,要用三米厚的水泥才能挡住核辐射。有些核性能比铀-235(235U)好,是核武器重要的核装料。但是它的毒性大,生产成本高,要建造复杂的生产堆和后处理厂,才能实现工业化生产。它是通过反应堆中产生的慢中子轰击铀-238人工生产的。 钚

中子来源于用于天然铀作成的元件中的铀-235。铀-235裂变中子产额为2-3个,这些中子经慢化后会再次引起铀-235裂变。维持这种裂变反应只需一个次级中子就够了,其余的除被慢化剂等吸收掉的外,即可使天然铀的铀-238转化为钚-239了。所以,生产堆中的核燃料元件,既是燃料,又是生产钚-239的原料。钚-239是从乏燃料元件中分离出来的。实际上,生产堆的作用,就是烧掉一部分天然铀中的铀-235来换取钚-239,平均烧掉一个铀-235原子,得到0.8个钚-239原子。 元素半衰期 钚-239半衰期为2.41万年,常被用作制造核子武器。 钚-238半衰期为88年,并放出α粒子。 钚-240自发裂变的比率很高,容易造成中子通量激增。

四、美国科学家研究铀同位素分离方法有哪些?

当时美国的科学家已经在研究4种不同的铀同位素分离方法:

(1)扩散法。它利用克劳修斯热平衡原理,把质量不同的同位素分离,美国海军实验室很热心于这一方法。这种方法的缺点是效率太低。

(2)离心法。它利用不同质量的气体在旋转时所受的离心力不同而将同位素分离。原则上它可有很高的效率,哥伦比亚大学的尤里和弗吉尼亚大学的皮姆斯在这方面已经做了很多工作,主要涉及到材料和离心泵的问题。

(3)气体扩散法。它利用不同质量的气体穿过一些多孔膜时的透过系数不一样,从而把同位素分离。哥伦比亚大学的邓宁估计,如果让天然铀的氟化物气体通过5000层膜,氟化铀中的铀-235含量可以达到原子弹材料的要求。

(4)电磁分离法。它利用不同质量的带电粒子在磁场中的偏转不同,从而把铀同位素分离。1941年夏,劳伦斯从实验上突破了这一障碍,为铀同位素的大规模电磁分离开辟了道路。

另一种裂变材料钚-239的生产,首先要取决于自持式链式反应堆的建造成功,以及钚-239从铀中的化学分离。费米在哥伦比亚大学用石墨作缓冲剂的“晶格式”指数实验反应堆的中子增殖系数,已达到0.9以上,物理学家们认为这个系数可随材料纯度的提高而增大。另外一种用重水作缓冲剂的反应堆的研究也在进行,核工厂所需要的原料供应没有遇到很大的困难。

五、请问铀元素有稳定的原子结构吗?如有,其标准原子结构是什么样子?请配图说明!

没有,U是放射性元素,有一个衰变周期,慢慢放射,不稳定

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