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伊朗如果有能力生產(chǎn)原子彈那么美國(guó)也不會(huì)做出一副要開戰(zhàn)的準(zhǔn)備,那些被打的國(guó)家沒有一個(gè)是有核武器的,有核武器他又打過(guò)哪個(gè)?雖然原子彈的原理很簡(jiǎn)單,然而從理論變成實(shí)物跨著好幾個(gè)地月距離,在核燃料武器級(jí)提純這個(gè)步驟幾乎可以卡死全世界90%的國(guó)家,靠洗衣機(jī)是得不到高純度濃縮鈾的,所以原子彈真的不是隨隨便便就能搞出來(lái)的。下圖為用于濃縮鈾的離心機(jī)工廠 原子彈包括以鈾-235為裝藥的“鈾彈”和以钚-239為裝藥的“钚彈”,當(dāng)年投擲在廣島的“小男孩”就是槍爆式鈾彈,而投擲在長(zhǎng)崎的“胖子”為內(nèi)爆式钚彈,他們的裝藥濃度都在93%以上。如果是鈾彈,那么需要直接將鈾提純到武器級(jí),也就是93%以上,如果是钚彈那么需要用重水堆產(chǎn)生钚-239再進(jìn)行后處理。拿到鈾礦石之后首先要進(jìn)行篩選和破碎,之后是的步驟是鈾礦→重鈾酸銨→純凈鈾氧化物(黃餅),純凈鈾氧化物→硝酸鈾→三氧化鈾→二氧化鈾→四氟化鈾→六氟化鈾,為什么要生成六氟化鈾呢?因?yàn)殁櫟奶峒冃枰跉鈶B(tài)下進(jìn)行,而六氟化鈾常溫下為固態(tài),只需要加熱到54.7度就可以直接升華為氣態(tài),固氣轉(zhuǎn)換方便且要求低,無(wú)論是運(yùn)輸還是提純都比較方便。下圖為“黃餅”,鈾氧化物的含量達(dá)到80%以上,是制備濃縮鈾的一種中間產(chǎn)物 然而生成六氟化鈾只是鈾濃縮的開始,因?yàn)檫@里面只有大概0.7%左右是鈾-235,剩下的都是沒用的鈾-238。目前對(duì)鈾濃縮主要有2種方式:氣體離心法和氣體擴(kuò)散法 氣體離心法是大家比較熟悉的,就是用離心機(jī)不斷的“甩”,將質(zhì)量較大的六氟化鈾(鈾-238)“甩”到相對(duì)較外的位置,而質(zhì)量相對(duì)較小的六氟化鈾(鈾-235)留在較中心的位置,這樣就可以分離出含“鈾-235”的六氟化鈾。這種方法耗能比較小,整體效率相對(duì)較高,目前世界上大多數(shù)都是采用氣體離心發(fā)進(jìn)行鈾濃縮 但是如果只是提純核電站用3%-5%的濃度還好說(shuō),但是如果想要提純90%的武器級(jí)濃度那么是難上加難,因?yàn)檫@種級(jí)別的濃度對(duì)離心機(jī)要求極高,而且還需要多級(jí)串聯(lián)逐級(jí)分離,如果單機(jī)功率不夠那么串聯(lián)后也分離不出高濃度的鈾-235。上萬(wàn)臺(tái)高性能離心機(jī)24小時(shí)連軸轉(zhuǎn)可能一個(gè)月才能分離出1枚鈾彈所需要的35-40公斤濃縮鈾。而且這種級(jí)別的離心機(jī)不是誰(shuí)都能買到,它屬于管制品,技術(shù)只掌握在少數(shù)幾個(gè)國(guó)家。伊朗目前的離心機(jī)技術(shù)可能是趁蘇聯(lián)解體時(shí)的加盟共和國(guó)手中拿到的,自己之后也發(fā)展了幾個(gè)型號(hào)的離心機(jī),但是推測(cè)也只能達(dá)到提純20%水平,距離核武器90%級(jí)別的相差非常巨大。下圖為伊朗媒體曝光的國(guó)產(chǎn)IR4和IR6離心機(jī) 再一種就是氣體擴(kuò)散法,也是成熟的一種濃縮鈾技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)因?yàn)橥瑴囟认沦|(zhì)量越大的氣體分子跑的越慢,鈾-235質(zhì)量相對(duì)鈾-238要小,這樣可以更快的通過(guò)擴(kuò)散膜,這樣就可以將鈾-235純度提高一點(diǎn)。 但是氣體擴(kuò)散法效率比較低,一般要經(jīng)過(guò)1200-1500次才能將濃度提升至5%左右,提純到90%級(jí)別的是要花費(fèi)很多的時(shí)間。而且氣體擴(kuò)散法耗能極大,甚至要專門配套發(fā)電廠保障電力供應(yīng)。下圖為美國(guó)橡樹嶺的氣體擴(kuò)散工廠,電力需求量是氣體離心法的將近10倍。對(duì)伊朗來(lái)說(shuō)這和負(fù)擔(dān)非常大,美國(guó)在冷戰(zhàn)期間核燃料提純使用了國(guó)家發(fā)電量的7% 而伊朗目前沒有可用的成熟重水堆,只能發(fā)展“鈾彈”。但是就伊朗現(xiàn)有的提純水平還不太可能直接發(fā)展可用原子彈,而且即便總裝出原子彈也要進(jìn)行試爆得出爆炸數(shù)據(jù),否則并不能論證自己的核武器技術(shù)。 |
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