原子弹的制造过程是什么?
首先,粉碎铀矿石,然后加入硫酸,矿石中的铀和硫酸反应,生成可溶的UO2和硫酸铀酰离子[UO2(SO4)x;浸取时常加入氧化剂(常用二氧化锰、氯酸钠),以保持适宜的氧化还原电势(约450毫伏),使四价铀氧化成六价,以提高铀的浸出率。\r\n含碳酸盐的铀矿石主要用碱法浸取,常用的浸取剂为碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液,在鼓入空气的条件下,矿石中的铀与碳酸钠生成碳酸铀酰钠Na4[UO2(CO3)3],溶于浸取液。\r\n \r\n矿石浸取后所得到的酸性或碱性矿浆(包括含铀溶液、部分杂质及固体矿渣)中的溶液和矿渣须经分离。根据需要也可进行粗犷分级,以除去+200~40目的粗砂,得到细泥矿浆。常用的固液分离设备有过滤机、沉降槽(浓密机);分级设备有螺旋分级机、水力旋流器。中国还采用流态化塔进行分级和洗涤。\r\n \r\n后的浸取液中八氧化三铀的含量大致为500~1000毫克/升。对于含铀浓度低的浸取液采用离子交换法提取铀较为合宜。离子交换法一般采用强碱性阴离子交换树脂吸附铀。按吸附液含固量的多少,吸附可分为清液吸附、混浊液吸附和矿浆吸附。当树脂吸咐饱和后,经水洗,再用淋洗剂(硫酸-氯化钠、硫酸-氯化铵、硝酸-硝酸钠、硝酸-硝酸铵、稀硫酸或稀硝酸)将铀从树脂上淋洗下来。\r\n \r\n气体扩散法:使待分离的气体混合物流入装有扩散膜(分离膜)的装置来得到富集和贫化的两股流的同位素分离方法。基本原理是:在分子间的相互碰撞忽略不计的情况下,气体混合物中质量不同的气体分子 (例如235UF6和238UF6)的平均热运动速率与其质量二次方根成反比。当气体通过扩散膜时,速率大的轻分子(235UF6)通过的几率比速率小的重分子(238UF6)的大。这样,通过膜以后,轻分子的含量就会提高,从而达到同位素分离的目的。\r\n\r\n使用常规炸药有规律地安放在铀的周围,然后使用电子雷管使这些炸药精确的同时爆炸,产生的巨大压力将铀压到一起,并被压缩,达到临界条件,发生爆炸。或者将两块总质量超过临界质量的铀块合到一起,也会发生猛烈的爆炸。\r\n \r\n临界质量是指维持核子连锁反应所需的裂变材料质量。不同的可裂变材料,受核子的性质(如裂变横切面)、物理性质、物料形状、纯度、是否被中子反射物料包围、是否有中子吸收物料等等因素影响,而会有不同的临界质量。\r\n \r\n刚好可能以产生连锁反应的组合,称为已达临界点。比这样更多质量的组合,核反应的速率会以指数增长,称为超临界。如果组合能够在没有延迟放出中子之下进行连锁反应,这种临界被称为即发临界,是超临界的一种。即发临界组合会产生核爆炸。如果组合比临界点小,裂变会随时间减少,称之为次临界。
你好!
分子式:K2SO4·UO2SO4·2H2O
CAS号:
性质:黄色单斜结晶。密度3.363g/cm3。加热至120℃时失去2个结晶水。溶于冷水。由硫酸与氧化铀作用后,加入钾盐制得。用于制铀盐原料和化学分析。
硫酸双氧铀钾的故事
有人认为,磷光中可能含有X射线。
这件事引起了一位叫安东尼·多利·贝克勒尔的法国物理学家的兴趣,贝克勒尔从父亲那里找来了一瓶荧光物质——黄绿色的硫酸双氧铀钾,它在阳光下会射出磷光。已经知道,X射线能够透过黑纸,使底片感光。于是,小贝克勒尔进行了这样的实验。在阳光下,把包了黑纸的底片放在硫酸双氧铀钾附近,经冲洗,发觉底片感光了。这说明磷光中是含有X射线的。
不过,小贝克勒尔是一个办事仔细的人。他想再做几次看看,不巧,遇上了连阴雨,实验没法进行。等天气再度转晴时,小贝克勒尔又着手实验。在实验之前,他抽出两张底片检查一下,看有没有漏光,抽查的结果使小贝克勒尔大为震惊:两张底片都已曝光,其中有一张上还有钥匙的影子。
这是怎么回事呢?底片是用黑纸包好后,放在抽屉里的。钥匙是那天顺手往抽屉里一撂,落在一卷底片上,在桌子上,只有一瓶硫酸双氧铀钾,它没有受到阳光照射,不会射出磷光,为什么底片会感光呢?
小贝克勒尔猜想,可能硫酸双氧铀钾本身会射出一种看不见的射线(由于铀是放射性元素的缘故)。这种射线也能透过黑纸,使底片曝光,小贝克勒尔经过深入研究,证明他的猜想是正确的,就这样,小贝克勒尔成为世界上第一个发现发放射现象的人。
其实,在月光下,硫酸双氧铀钾射出的磷光,并不含有X射线。小贝克勒尔最初在阳光下优质的实验,实际上是放射性射线使底片感光,而他误以为是X射线罢了。
后来,有人认为,小贝克勒尔发现放射下旬纯属偶然。当然,那几天正好遇上阴雨,这是偶然因素。但是,小贝克勒尔做实验总要反复几次,做实验前还抽查底片,这不能不归功于他的细心。如果他只做了一次,或者不抽查底片,也不可能成功。
与小贝克勒尔几乎同理,另一位科学家也了现底片跟硫酸双氧铀钾放在一起会感光,只不过他以为这没有什么可研究的,把它轻轻的放过了,有人说过这样的话:“在观察的领域中,机遇只偏爱那些有准备的头脑。”这些话,在小贝克勒尔发现放射现象这件事中得到了印证。
谢谢!
风化过程从岩石、矿物内带出的铀,一部分呈溶解状态转入地表水和地下水中,另一部分仍聚集在岩石风化壳和土壤中。风化产物可进一步被水、冰川、风等搬运,其中水的搬运是主要的方式。所以,随着风化壳和土壤的剥蚀,铀将以各种形式进入水体,然后被迁移到水盆地中。在离子状态下,可随地表降水下渗,或在地层压力差的作用下沿断裂向上运动。
外生铀矿中,水体是铀迁移的主要介质,在迁移中铀通常呈溶解状态和吸附状态迁移(李晓红,2008;杨仁超等,2007)。溶解状态下,铀迁移形式可以分为4种:①呈硫酸盐UO2SO4(硫酸铀酰)形式迁移;②呈碳酸铀酞络合物Na2[UO2(CO3)3]和Na4[UO2(HCO3)6]形式迁移;③呈易溶铀有机质络合物形式迁移;④呈铀的胶溶体UO2(CO3)形式迁移。其中,砂岩中以碳酸铀酰络合物形式迁移为主。
地表水中有相当部分铀随同各种悬浮微粒被各种胶体质点(主要是黏土矿物)吸附,呈吸附状态被水搬运,河水的铀含量与浑浊度呈正比,含黏土质点较多而浑浊的河水,其铀含量比一般河流高5~10倍。陆相河流相和三角洲相水体中大量存在的悬浮颗粒是铀吸附迁移的重要载体(朱西养等,2004)。