铀有两种同位素,铀235和铀238,而能够裂变提供能量的只有铀235。
但是铀235在自然界中的丰度是非常低的,其占比一般只有0.7%,如果不加提炼,直接把收集到的铀用作裂变原料,发电的效率是非常低的。
常规的提纯方法是利用铀235比铀238少3个中子,两者有细微的质量差别的性质,采用多级气体离心机分离提纯。
这个过程需要重复好几遍,需要耗费大量的电力,离心机和过滤膜也是非常难制造的消耗品。
目前世界上能够有能力提纯铀的国家只有5大联合国常任理事国中的4个,可见用常规方法提纯是多么的难。
王建昆要想进行提纯,只能用自己的超能力进行。
那就必须增加对微观粒子的理解,才能把在目前看来是一模一样的的两种铀原子区分开来。
按照智子的推测,王建昆的控制能力和观察微观物质的能力是随着他的认知而提升的。
目前他只对原子层面比较了解,所以只能观察到物质的原子结构,内部的原子核和电子就是更高深一些的知识。
虽然高中物理和图书馆藏书里也有一些介绍比原子还小的结构,但是说得都非常浅显,像是科普性质的描述。
这些浅显的描述还不足以让王建昆理解原子核内部结构的质子,中子和电子的性质。
所以王建昆希望彼得能够帮忙找一些研究微观粒子的期刊资料。
目前对微观粒子研究最深的就是欧美了,他们建设了粒子加速器,开始研究比质子,中子和电子更小一级的物质,那就是基本粒子。
有一本杂志上有简单介绍了当前基本粒子的研究情况。
对撞机将两束质子加速到光速的百分之几然后对撞,碰撞成功的质子会破碎成很多碎片。
通过科学仪器捕捉碎片的轨迹,可以研究推测出这些碎片的性质,科学家称其中的某些经常出现且轨迹相同的碎片为基本粒子。
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打完电报后王建昆回了废品回收站,初中同学见他回来后就告辞离开去学校了。
等人走远后王建昆用摩托车搬运了好几次前期提纯的金属锭和硅锭去玉宇花园。
这里已经挖开了一条连接地下基地竖井的通道,这条通道主要是用来方便王建昆进出的,只有1米宽2米高。
通道也只有30多米长,另一头跟通向后山山谷的通道联通了,被王建昆用门隔开了。
把木箱先码放到通道边上,等电梯建好后再运到地下去。
搬运了3,4趟后王建昆觉得效率太低,明天用超能力制造个可以绑在摩托车后面的带轮子的两轮推车,到时再搬运就快多了。
晚自习的时候王建昆去了教室自习,拿出白纸边思考NS问题边记录,把自己突然冒出的想法记录下来,然后再找智子去验算。
花了两节课的时间,提出了7,8个思路给智子建模验算都行不通。
第三节课他换了下脑子,接着研究微型核电站。
目前的大型核电站用的都是丰度3.5%左右的铀235,被制造成一个个两厘米左右高度的小圆柱,然后被装到一根根合金圆管里。
这些合金管能够耐1800度至3千多度的高温,不会轻易融化。
许多根这样的管子组合在一起然后浸泡到纯水里,然后用镉金属棒作为中子吸收材料,铍或者钋作为中子源激发核反应堆。
激发后就可以关闭中子源了,这时通过控制镉棒的插入程度控制核反应堆的功率,镉棒插入得多,铀棒的链式反应就慢一些,发出的热量就少,发电功率就降低。
镉棒插入得少,链式反应加快,发热量增加,发电功率就升高。
王建昆利用的也是相同的控制原理,只是用的材料会不一样。
从高中书本得知,石墨也是非常好的中子吸收和减速材料,石墨也耐高温,压实后用作结构材料也是可以的。
无聊的王建昆用铅笔把用智子辅助设计出来的反应堆核心画出来。
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