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1. 关于为什么非武器级钚不能做核弹的问题:
武器级钚的定义是钚240含量不能超过7%.
原子弹要成功爆炸,要满足三大条件: 一是你得有两块低于临界质量的高纯度核燃料, 二是你得把它们合并成一块超过临界质量的核燃料,三是你合并的速度得快.因为裂变物质本身是有自然裂变现象的,你合并的速度得比它自然裂变的速度快才能实现理想的充分核爆.
大家都知道,合并的方式有枪式和内爆两种.枪式的合并速度慢(我记得应该是1毫秒),内爆的快.而铀235的自然裂变速度慢,能用来做枪式原子弹.而钚239自然裂变速度太快,只能用来做内爆式原子弹.而钚240这东东的自然裂变速度极快,连内爆式的都做不了.因此如如钚240超量,还不等核燃料充分合并,它幅射出的中子就足以点燃核弹了!
总之,非武器级钚弹的问题不是不能炸,而是还没等完全插进去就早泄啦!
看到资料说,历史上只有美国人搞过一次燃料级钚弹的核爆试验,效果可想而知.
2. 关于轻水反应堆为什么不能制造武器级钚的问题:
前面说了,制造武器级钚的关键是钚240不能超过7%.钚239是铀238经过中子照射形成的,但如果它继续接受照射并再接受一个中子,就成了讨厌的钚240,你是不可能通过化学方法分离的.所以制造武器级钚的关键是照射时间不能过长(另外还得合理地转动燃料棒使照射均匀).
我记得制造武器级钚的合理照射时间应该是90天左右.
那么轻水堆为何不能通过减少照射时间来减少钚240来制造武器级钚呢.
问题是,轻水堆这东东在提取燃料棒时需要彻底关机,而且一关就往往需要数周时间.通常的商用轻水堆是每隔一年到一年半才会关机一次,并更换大约25%的燃料棒.此时钚240早就超标达到20%至30%了.如果每三月就关机一次,并且一关数周.那么这个商用堆的运营成本的太高,没法正常干活了.而且商用堆是受国际原子能机构监控的,你一关机人家就知道你想搞啥鬼名堂.
石墨堆和重水堆就没问题了,都可以不关机就随时提取部分燃料棒,所以用来制造武器级钚很合适. |
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