超级大本营军事论坛

 找回密码
 加入超大军事

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 68389|回复: 207
收起左侧

[军事科普] 科普下离心机和核燃料后处理

[复制链接]
头像被屏蔽
发表于 2016-8-3 14:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

更多精彩专业军事内容,期待你的加入!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?加入超大军事

x
离心机这玩意其实是德国人在西伯利亚劳改营发明的,原理上简单的很,中间一个定子,旁边是转子,转子高速旋转,利用离心力将不同原子量的同位素分层分离,第一台离心机是利用奶油机改造的,从生牛奶中分离奶油就是利用离心力甩出去。从技术上讲,离心机实在太简单了,要做的无非就是对最早的模型不断的改进,转速更快,效率更高而已。50年代,由于当时的技术条件限制,离心机的分离效率远不如气体扩散法,所以中国美国都兴建了大型的气体扩散工厂用于生产浓缩铀,暂停了新兴离心机的研发,而苏联和欧洲则一直在开发新离心机,真正让离心机登上历史舞台的是大规模的商业化核电站出现,由于气体扩散法成本高,用于民用商业发电的时候这个缺点就暴露出来了,而中国的核工业长期是为军用配套的(美国是另外一回事,他的体量太大了,已经有了很大的气体扩散法工厂,船大了不好调头),所以长期使用气体扩散法。中国一直到80年代末才开始进行民用核电建设,才重新关注起了离心机,但是这不意味着中国造不出离心机,我已经说过了,离心机的原理其实非常非常简单。

再说说燃料后处理,也是差不多的道理,燃料后处理的原理其实非常简单,中国很早就掌握了后处理技术,但掌握了后处理技术是一回事,建立起完整的可商业化运作的后处理工业是另外一回事,与离心机类似,中国的燃料后处理工业最早是为军用配套的,根本不考虑如何以合理的价格商业化运作,主要是将404反应堆的乏燃料棒处理后分离钚239用于制作核武器原料,一直要到进入21世纪后上了大量的核电项目,核燃料开始不够用了,中国才开始考虑建设商业化乏燃料后处理工厂。至于生产核武器用的乏燃料棒,和核电的乏燃料棒也不是一回事,核武器生产用的乏燃料棒,是由专门的高通量生产堆生产出来的,典型的就是中国的404反应堆,这种只能生产,无法发电的生产堆才能提供高纯度的钚239,而大量的动力堆由于乏燃料棒中含有大量的杂质(如钚238,240),即便是后处理过了,也无法用来制作核武器,唯一的出路是和铀235一起重新烧结,制作MOX燃料棒。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000811655
发表于 2016-8-3 14:30 | 显示全部楼层
你这么一说,小鬼子的福岛是白舍不得了?最后还给自己家埋了一颗大脏弹?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001041756
发表于 2016-8-3 14:38 超大游击队员 | 显示全部楼层
问一下,核弹头退役之后,里面的核燃料能够加工给电站用吗?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
 楼主| 发表于 2016-8-3 14:39 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

注册就用马甲 发表于 2016-8-3 14:30
你这么一说,小鬼子的福岛是白舍不得了?最后还给自己家埋了一颗大脏弹?

日本是资源匮乏国家,为了能源长远计较,存储钚用于制作MOX燃料,这是最合理的解释
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001041756
发表于 2016-8-3 14:39 超大游击队员 | 显示全部楼层
气体扩散法是怎么回事?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000490611
发表于 2016-8-3 14:54 超大游击队员 | 显示全部楼层
骁武凭凌 发表于 2016-8-3 14:38
问一下,核弹头退役之后,里面的核燃料能够加工给电站用吗?

可以,难度不高。往里面掺东西就好,反正就是报废的核装药对发电来说纯度也太高。
如果是船用堆那更喜欢高浓度的核装药,当然也得处理下。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001041756
发表于 2016-8-3 14:56 超大游击队员 | 显示全部楼层
霜雪寒冰 发表于 2016-8-3 14:54
可以,难度不高。往里面掺东西就好,反正就是报废的核装药对发电来说纯度也太高。
如果是船用堆那更喜欢 ...

怎么处理?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2016-8-3 14:58 | 显示全部楼层
气体扩散法虽然能耗大成本高,但在大规模的武器级高浓铀生产上效率是不错的。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000490611
发表于 2016-8-3 15:02 超大游击队员 | 显示全部楼层
骁武凭凌 发表于 2016-8-3 14:39
气体扩散法是怎么回事?

在一个使用特殊微孔材料制作的容器里(微孔只允许单一分子通过),氟化铀气体不断从小孔中跑出来,相对较轻的分子跑的快点,这样较轻的氟化铀235在外面越来越多。最终达到需要的浓度。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001041756
发表于 2016-8-3 15:05 超大游击队员 | 显示全部楼层
霜雪寒冰 发表于 2016-8-3 15:02
在一个使用特殊微孔材料制作的容器里(微孔只允许单一分子通过),氟化铀气体不断从小孔中跑出来,相对较 ...

那压力得多大?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2016-8-3 15:07 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

骁武凭凌 发表于 2016-8-3 14:38
问一下,核弹头退役之后,里面的核燃料能够加工给电站用吗?

当然可以,稀释一下就可以制成核燃料,老美从苏联购买过几百吨高浓铀用于核燃料。
mulear2.jpg
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001059351
发表于 2016-8-3 15:08 超大游击队员 | 显示全部楼层
骁武凭凌 发表于 2016-8-3 14:38
问一下,核弹头退役之后,里面的核燃料能够加工给电站用吗?

毛子的核弹头降低丰度后还给美帝的核电站供应燃料,以前还看过毛子觉得卖便宜了,要加价的新闻。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2016-8-3 15:11 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

这个照片说的就很清楚了
nuclear1.JPG
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000490611
发表于 2016-8-3 15:14 超大游击队员 | 显示全部楼层
骁武凭凌 发表于 2016-8-3 15:05
那压力得多大?

温度倒是不高,一般铀分离用UF6,这东西沸点不到60比熔点还低。压力应该不会很高
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001050107
发表于 2016-8-3 15:19 超大游击队员 | 显示全部楼层
多谢科普明白了      
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000700785
发表于 2016-8-3 15:32 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

离心机原理简单,但是要求长时间运行不出故障对可靠性要求高,并且是很多台一起使用。如果一个阶段是可靠性是0.99,三个串联阶段使用就只有0.97了。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000700785
发表于 2016-8-3 15:37 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-3 15:07
当然可以,稀释一下就可以制成核燃料,老美从苏联购买过几百吨高浓铀用于核燃料。

稀释不是“一下”的事,好像是比较麻烦。
张胜写他老子和赵*紫*阳为核电吵架说武器级的是多了,但是不支持国内核电的话,民用级被法国垄断就麻烦了。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000243008
发表于 2016-8-3 16:10 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-3 15:07
当然可以,稀释一下就可以制成核燃料,老美从苏联购买过几百吨高浓铀用于核燃料。

干嘛不趁便宜也从毛子那里买一点来
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000952083
发表于 2016-8-3 16:22 超大游击队员 | 显示全部楼层
离心机和滚筒洗衣机原理其实差不多。用的最多的,实验室,医院化验室,晶圆母盘制造工厂,核工业中核燃料制造设施这几类。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2016-8-3 16:30 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

本帖最后由 superdirex 于 2016-8-3 16:39 编辑
eagleofhunan 发表于 2016-8-3 15:37
稀释不是“一下”的事,好像是比较麻烦。
张胜写他老子和赵*紫*阳为核电吵架说武器级的是多了,但是不支 ...


不麻烦,化学处理很方便,制备成氟化铀气体,与天然铀或者贫铀的氟化铀气体掺混就可以了;
那个年代中国核电需求很小,核电看不到前景。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000002012
发表于 2016-8-3 16:31 | 显示全部楼层
好多生物实验室用的高速离心机也是进口货,比国产的可靠性高
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2016-8-3 16:32 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

zhuzhancheng 发表于 2016-8-3 16:10
干嘛不趁便宜也从毛子那里买一点来

苏联解体的时候,咱们核电还没那么大的需求,也没钱,而且从俄罗斯买核燃料任何时候都可行
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000243008
发表于 2016-8-3 16:59 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-3 16:32
苏联解体的时候,咱们核电还没那么大的需求,也没钱,而且从俄罗斯买核燃料任何时候都可行

额,看来以后买的机会还是有的,至于啥时候买就要看自己生产划不划得来
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2016-8-3 20:57 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

zhuzhancheng 发表于 2016-8-3 16:59
额,看来以后买的机会还是有的,至于啥时候买就要看自己生产划不划得来

现在国内核电对核燃料需求非常大,除了一些机组已经签署的长期核燃料供应合同,其他的核燃料正致力于自我保障;
为了这个目标,除了国内天然铀的生产,还在国外圈定了大量铀资源为国内提供天然铀原料--中广核湖山项目今年投产、年供应能力5000--7000吨;
国内则不断加强铀浓缩分离能力--现在年分离功约700万SWU,每年增长约100多万SWU--在核燃料链条上铀浓缩是附加值最高的
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001041756
发表于 2016-8-3 21:02 超大游击队员 | 显示全部楼层
xsx 发表于 2016-8-3 16:31
好多生物实验室用的高速离心机也是进口货,比国产的可靠性高

一般转速多高
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001041756
发表于 2016-8-3 21:03 超大游击队员 | 显示全部楼层
伊朗、朝鲜的离心机从那里买来的,技术难度高吗,能不能本国制造?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2016-8-3 21:19 超大游击队员 | 显示全部楼层
乏燃料,现在我国加工成钴六十,在医学等领域发挥余热
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2016-8-3 21:23 超大游击队员 | 显示全部楼层
骁武凭凌 发表于 2016-8-3 21:03
伊朗、朝鲜的离心机从那里买来的,技术难度高吗,能不能本国制造?

朝鲜不是说用洗衣机改的吗?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001041756
发表于 2016-8-3 21:25 超大游击队员 | 显示全部楼层
保守党 发表于 2016-8-3 21:23
朝鲜不是说用洗衣机改的吗?

那转速才多少
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000242046
发表于 2016-8-3 21:31 超大游击队员 | 显示全部楼层
多谢科普。经过大家这么一说觉得造原子弹很简单。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001059034
发表于 2016-8-3 21:41 | 显示全部楼层
多谢科普
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000576317
发表于 2016-8-3 21:49 超大游击队员 | 显示全部楼层
骁武凭凌 发表于 2016-8-3 21:02
一般转速多高

高速离心机20000rpm
超高速好像多加个零
生物用的主要是冷冻离心机
国产故障率高一点,主要是不用心
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000002012
发表于 2016-8-3 21:49 超大游击队员 | 显示全部楼层
骁武凭凌 发表于 2016-8-3 21:02
一般转速多高

12000~15000/min
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000916697
发表于 2016-8-3 21:50 超大游击队员 | 显示全部楼层
358011723 发表于 2016-8-3 21:31
多谢科普。经过大家这么一说觉得造原子弹很简单。

原子弹原理很简单,难度就在浓缩铀的获得,以及小型化。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001041756
发表于 2016-8-3 21:50 超大游击队员 | 显示全部楼层
xsx 发表于 2016-8-3 21:49
12000~15000/min

分离的是气体,需要加压密封吗?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000002012
发表于 2016-8-3 21:50 超大游击队员 | 显示全部楼层
国产的高端产品轴承也是进口
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000002012
发表于 2016-8-3 21:51 超大游击队员 | 显示全部楼层
医用都是分离液体的,气体的不清楚
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000849642
发表于 2016-8-3 22:00 超大游击队员 | 显示全部楼层
xsx 发表于 2016-8-3 21:50
国产的高端产品轴承也是进口

应用环境根本不一样,你实验室才几台,坏了就没法用,浓缩厂都是几万台同时运行的,而且做成串联组,坏个一两台根本不影响,而且能随时更换
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
 楼主| 发表于 2016-8-3 22:03 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 Gramer 于 2016-8-3 22:08 编辑
xsx 发表于 2016-8-3 21:50
国产的高端产品轴承也是进口


铀浓缩离心机都是级联的,上万台离心机在一起工作,比你那点民用货不知道高哪儿去了

医用离心机也就几千转,最多上万,浓缩铀离心机转速是你10倍,欧洲惯用超临界转子线速度可以超过音速,苏俄用亚临界转子,速度略低些,但更皮实耐用些
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000251578
发表于 2016-8-3 22:04 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-3 20:57
现在国内核电对核燃料需求非常大,除了一些机组已经签署的长期核燃料供应合同,其他的核燃料正致力于自我 ...

SWU是一个什么单位概念?通俗一点的问题:比如一个百万机组核堆需要多少SWU? 一个千吨级铀矿能分离多少SWU?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 加入超大军事

本版积分规则

监狱|手机|联系|超级大本营军事论坛 ( 京ICP备13042948号 | 京公网安备11010602010161 )

声明:论坛言论仅代表网友个人观点,不代表超级大本营军事网站立场

Powered by Discuz © 2002-2020 超级大本营军事网站 CJDBY.net (违法及不良信息举报电话:13410849082)

最具影响力中文军事论坛 - Most Influential Chinese Military Forum

GMT+8, 2020-1-20 22:28 , Processed in 0.053103 second(s), 5 queries , Gzip On, Redis On.

快速回复 返回顶部 返回列表