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第三七一章 氣體擴散與離心機

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“航母和戰列艦的事情我心裡有數了……”

朱仲梁聽著朱靖垣的描述,對照己對世祖遺篇的理解,對海軍艦艇體系的變化趨勢有了基本判斷,然後開始確認另外一個問題:

“對了,白天公開討論的時候,我們說到了電爐鍊鋼相關的技術,能推動飛機的渦輪發動機更快成熟。那麼能不能提升原子能武器研發的速度呢?”

朱靖垣自己也考慮過這個問題。

原子能武器研發和生產中最為關鍵的步驟就是鈾濃縮技術。

鈾有三種同位素,鈾238、鈾235,鈾234,類似氫的氕、氘、氚三種同位素。

能夠形成鏈式反應,可以用於裂變武器的是鈾235,但是鈾235只佔天然鈾的0.72%。

剩下的99.275%的都是無法用於製造裂變武器的鈾238,還有0.005%的鈾234。

鈾的化合物中的鈾元素,也都這三種同位素同時存在的。

要用鈾235製作原子能武器,就要把鈾235從海量的鈾238中分離出來。

這個分離鈾235的過程就是鈾濃縮。

濃縮後得到的高濃度的鈾235用於製作原子能武器。

中低濃度的鈾235用於建設核動力發電站。

剩下的以鈾238為主的殘渣,也可以用於製作炮彈,也就是所謂的貧鈾彈。

貧鈾彈這個名稱其實並不準確。

貧鈾彈不是只有少量的鈾,而是只有極少量的鈾235,絕大部分都是鈾238。

在朱靖垣的記憶中,分離鈾235的方法有兩個。

一個是氣體擴散法。

首先建設專門的化工廠,將鈾礦石轉化成六氟化鈾——鈾的一種氣態化合物。

然後用類似網篩的過濾膜,把含有鈾235的六氟化鈾篩出來,再將其還原成純金屬鈾。

另一個方法是離心法。

把六氟化鈾氣體通入離心機中,用離心機把更重的含有鈾238的六氟化鈾甩出去。

相對而言,離心法效率更高,耗能更低,上限也更高。

但是對生產工藝有較高的要求,高速電機和高速離心機都是需要攻克的難點。

朱靖垣上輩子早期的原子能工業,基本都是以氣體擴散法為主。

一直到六十年代的時候,離心式鈾濃縮才作為第二代濃縮技術,逐步成為了主流。

現在朱靖垣把五六十年代的電爐電鋼和電渣重熔鋼提前拿了出來。

高速電機的轉子和離心機的軸承都有了著落。

朱靖垣在心中盤算了一下,向朱仲梁說明了自己的想法:

“有了電渣鋼,我們能製造更高水平的電動機,製造更高強度的機械設備。

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“在鈾濃縮方案上,我們之前做了兩手準備,氣體擴散和離心法同時研究。

“原本是以氣體擴散法為主的,後續將逐步轉到以離心法為主。

“離心法效率更高,耗能少,不需要建設那麼多的廠房和發電廠。

“應該是能夠加快原子能產業的建設和成熟的速度的。”

朱仲梁心中其實也有判斷。

鋼鐵工業是工業社會的基礎,如果鋼鐵材料水平大幅度提升之後,絕大部分高階工業產業都能獲得相應的提升。

現在得到朱靖垣的肯定,朱仲梁更加確認了自己的判斷:

“那你感覺能加快多久?能把原子能武器造出來的時間縮短一半嗎?”

朱靖垣聽了差點被繃住:

“加快一半……這顯然是不可能的……

“與能夠依賴內燃機產業的飛機行業不同,原子能產業完全是從零開始的。

“基礎設施建設的過程,工業體系構建的過程,都是沒辦法跳過的。

“無論是用氣體擴散法,還是用離心法,都要去探礦、開礦、選礦。

“都要建設造黃餅(重鈾酸銨)的化工廠,建設合成分離用的鈾氣體的(四氟化鈾、六氟化鈾)化工廠,都要去開發輔助科研用的計算機。

“更何況,離心法的工程規模和能量消耗,雖然都比氣體擴散法要低很多,但是離心法的研發難度卻更高。

“把氣體擴散法換成離心法,整個原子能工業體系的建設速度,能提升四分之一就不得了。

“甚至可能不影響整個工業體系的建設速度。

“但是不搞氣體擴散法,直接上離心法,能讓原子能工業跳過初級階段。

“這樣實際上節省一個階段的研發和建設成本。

“總體上和長遠上看當然是有巨大的好處的。”

朱仲梁頓時就有點遺憾,不過也能夠理解這個邏輯。

效率高的難度也高,實際完工所需的時間可能相差無幾。

朱仲梁知道自己剛剛異想天開了:

“好吧,既然是這樣,那我就希望能加快四分之一吧。

“說到這裡,等回到新天府的時候,咱們一起去工廠看看吧。”

朱靖垣也想去看看,也到了該去看看的時候,於是就直接點頭答應了。

朱仲梁和朱靖垣祖孫兩個,在跟著航母編隊在海上跑了六天,看完了第二場綜合演練之後,乘坐一艘巡洋艦返回了新天府。

兩人在宮裡面休息了一天,第三天上午乘坐汽車出宮,去城外的工業園區視察。

新天府的一般性工業設施,民用為主的工業基地,都被安排在了在內城的東側區域。

最高新尖端的科研設施,特殊的軍用研發基地,則都在內城西側的區塊。

而原子能相關研究基地和配套工廠設施,則與其他的所有產業都拉開了距離,放在了新天府內城的南部。

“新元素研究基地”的牌子,掛在一塊被高牆圈出來的基地門口。

基地內外牆下和門口,都有士兵二十四孝儲存巡邏。

朱仲梁祖孫兩個進了既第之後,沒有馬上去看濃縮鈾相關的建設基地。

而是先去了園子裡面的發電廠。

能源是工業的基礎,電力是現代世界的基礎,對濃縮鈾而言電力更加重要。

新天府周圍都是大平原,也沒辦法建設大型水電站。

銀河上游的那些建設中大量的水電站,短期內也沒辦法迅速併網供電。

他們是給未來大規模的持續的濃縮鈾生產提供電力的。

所以同時要建設效率最高,投產速度最快的火電站,新天府旁邊的研究設施,以及早期的分離實驗基地提供能源。

在新天府的火電廠裡面和周圍,都沒有如山般對其的煤山。

因為新天府新元素的火電廠不是燒煤的,而是燒重油的。

南殷洲缺乏煤礦。

這個缺乏的意思,不是說完全沒有,而是這麼大一塊大陸,煤礦佔世界的比例只有百分之零點四。

只能說是幾近於無了。

相反,南殷洲的石油資源頗為豐富,特別是委內瑞拉地區,有全世界最大的重質油田。

重質油不容易冶煉,出汽油和柴油的比例低,剩下的一大半都是“渣油”。

重質油在冶煉市場上賣不出好價錢,直接拿來發電倒也不是不能接受。

重油的熱值差不多是同樣重量煤炭的兩倍。

放在包括委內瑞拉的南殷洲,單位價格的重油燃燒產生的熱量可能比煤炭更便宜。

從安康二年年底,朱仲梁提醒朱靖垣,開始殷洲的戰略規劃,開始準備原子能產業,到現在總共不到兩年的時間。

火電廠雖然建設速度快,這點時間也不足以直接完成。

目前的電廠仍然有大部分地方是工地,周圍到處都有忙碌的工人。

不過有一套發電機組已經正式開始運轉了,現在已經開始實驗性的為基地供應電力了。

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