三寸寒秋 作品

第三百五十五章:遭遇颱風

    但在他這裡, 除去人工核反應外,碳人工同位素還有其他的製造方式。

    比如碳-16,這是一種具有放射性的人工合成碳同位素。

    一般用作有毒害物質分析方法, 比如檢測冶煉設備、電碳製品、混凝土、集料、灰漿、砂漿、水環境等等。

    當然, 在韓元這裡, 碳16的用途遠不止這些,從腦海中的知識信息中, 他知道碳16還可以用作於星際飛船的核燃料, 以及醫療輻射等等。

    人類用碳16作為分析標記同位素,只不過是利用了所有同位素的共同標記易檢查特性而已。

    至於碳16的製造方式,除去粒子加速器以及核反應之外,還有化學合成以及物理高溫合成等方式。

    事實上, 同位素的合成與製造,需要相當龐大的能量,粒子加速器以及核反應的作用就在這裡。

    而碳16同位素的合成,利用的是碳輕原子本身的特性來做的處理。

    否則普通的化學反應和物理反應根本就無法將碳轉換成他的同位素。

    畢竟同位素與普通元素的區別只在於它們的中子數量不同而已。

    要將一箇中子從原子核中拆出來或者加進去,所需要的能量,龐大至極。

    而利用化學物理方法拆解或者添加中子,利用了不同元素不同的物理性質。

    這種基礎原理如果要講的話,恐怕得用一整本書來描述。

    但如果簡述的話,其實還是比較容易聽懂的。

    就像金屬材料鈷,這種可以用於製造鈷彈或者醫療上當做放射性元素的材料,有著一種可怕的人工同位素鈷60。

    鈷60的製備,就可以通過喊鈷的礦石使用物理化學合成方法來進行製備。

    首先是將鈷礦石在粉碎後投入浸泡池,先去除掉雜質,而後剩餘材料低溫冷卻,冷卻完成後進行超低溫冷凍。

    超低溫冷凍後凝固的含鈷材料進行顆粒破碎和研磨,投入一種特殊的試劑中,通過加熱將鈷溶解。

    溶解鈷材料通過高溫進行數次蒸發,每一次蒸發都需要進行水洗、沉澱、控溫、冷卻等步驟,還需要填入使鈷材料轉變成鈷60離子的特定藥劑。

    一系列的複雜步驟完成後,再進行分離,而後才能得到鈷的同位素鈷60。

    雖然這種方式不需要核反應,但鈷60同位素的分離卻是一個難題。

    不僅僅時因為鈷60含有超強的輻射,更是因為這種方式製造出來的鈷60的含量相對於核反應制造出來的鈷60含量很低。

    目前在人類的科技中,針對於鈷60的分離一般採用的是超離心法分離法。

    通過類似於轉盤一樣的裝置進行高速選裝來分離鈷60。

    這也是製造核武器的材料鈾-235的主要分離手段。

    當然,對於韓元來說,他不可能採用這種方式來進行處理分離同位素,那樣太麻煩,而且需要的時間太久。

    中東某國家為了製造出來一顆原子彈,使用了二十萬個分離機日夜不停的分離鈾235弄了半年都沒有提純出來足夠的材料。

    從這裡就可見這種方式的缺陷。

    如果是他來分離鈾235的話,有不少種方式。

    其中最快的一種方式是一種被稱為格拉罕姆氣體擴散定律的方法。

    這是一種氣體同位素的分離方式,利用的是graham氣體擴散定律(格拉罕姆氣體擴散定律)。

    也就是在同溫同壓下各種不同氣體擴散速度與氣體密度的平方根成反比。

    通過修建一條足夠長的管道,這樣就能把235uf6(六氟化鈾235)和238uf6(六氟化鈾238)分開。

    這是製取原子彈關鍵材料以及核電站核燃料的一種物理方式。

    利用的就是是鈾惟一穩定的氣態化合物,通過不同溫度以及長管道來進行做拆解分離處理。

    如果你修建的管道夠長,一次性就能分離出足夠的鈾235材料。

    當然,這個長度差不多需要三四十公里以上,和一個大型粒子加速器的長度差不多。

    沒有足夠工業基礎的國家,根本就建不起來這種超級工程。

    對於韓元來說,他一個人的情況下,也不可能建起來這種同位素分離裝置。

    但分離同位素的手段,也不止這一種,只是這種更高效而已。

    .......

    處理完空氣元素的低溫分餾,時間就已經來到了深夜。