第三七一章 气体扩散与离心机
“航母和战列舰的事情我心里有数了……”
朱仲梁听着朱靖垣的描述，对照己对世祖遗篇的理解，对海军舰艇体系的变化趋势有了基本判断，然后开始确认另外一个问题：
“对了，白天公开讨论的时候，我们说到了电炉炼钢相关的技术，能推动飞机的涡轮发动机更快成熟。那么能不能提升原子能武器研发的速度呢？”
朱靖垣自己也考虑过这个问题。
原子能武器研发和生产中最为关键的步骤就是铀浓缩技术。
铀有三种同位素，铀238、铀235，铀234，类似氢的氕、氘、氚三种同位素。
能够形成链式反应，可以用于裂变武器的是铀235，但是铀235只占天然铀的0.72%。
剩下的99.275%的都是无法用于制造裂变武器的铀238，还有0.005%的铀234。
铀的化合物中的铀元素，也都这三种同位素同时存在的。
要用铀235制作原子能武器，就要把铀235从海量的铀238中分离出来。
这个分离铀235的过程就是铀浓缩。
浓缩后得到的高浓度的铀235用于制作原子能武器。
中低浓度的铀235用于建设核动力发电站。
剩下的以铀238为主的残渣，也可以用于制作炮弹，也就是所谓的贫铀弹。
贫铀弹这个名称其实并不准确。
贫铀弹不是只有少量的铀，而是只有极少量的铀235，绝大部分都是铀238。
在朱靖垣的记忆中，分离铀235的方法有两个。
一个是气体扩散法。
首先建设专门的化工厂，将铀矿石转化成六氟化铀——铀的一种气态化合物。
然后用类似网筛的过滤膜，把含有铀235的六氟化铀筛出来，再将其还原成纯金属铀。
另一个方法是离心法。
把六氟化铀气体通入离心机中，用离心机把更重的含有铀238的六氟化铀甩出去。
相对而言，离心法效率更高，耗能更低，上限也更高。
但是对生产工艺有较高的要求，高速电机和高速离心机都是需要攻克的难点。
朱靖垣上辈子早期的原子能工业，基本都是以气体扩散法为主。
一直到六十年代的时候，离心式铀浓缩才作为第二代浓缩技术，逐步成为了主流。
现在朱靖垣把五六十年代的电炉电钢和电渣重熔钢提前拿了出来。
高速电机的转子和离心机的轴承都有了着落。
朱靖垣在心中盘算了一下，向朱仲梁说明了自己的想法：
“有了电渣钢，我们能制造更高水平的电动机，制造更高强度的机械设备。
“在铀浓缩方案上，我们之前做了两手准备，气体扩散和离心法同时研究。
“原本是以气体扩散法为主的，后续将逐步转到以离心法为主。
“离心法效率更高，耗能少，不需要建设那么多的厂房和发电厂。
“应该是能够加快原子能产业的建设和成熟的速度的。”
朱仲梁心中其实也有判断。
钢铁工业是工业社会的基础，如果钢铁材料水平大幅度提升之后，绝大部分高端工业产业都能获得相应的提升。
现在得到朱靖垣的肯定，朱仲梁更加确认了自己的判断：
“那你感觉能加快多久？能把原子能武器造出来的时间缩短一半吗？”
朱靖垣听了差点被绷住：
“加快一半……这显然是不可能的……
“与能够依赖内燃机产业的飞机行业不同，原子能产业完全是从零开始的。
“基础设施建设的过程，工业体系构建的过程，都是没办法跳过的。
“无论是用气体扩散法，还是用离心法，都要去探矿、开矿、选矿。
“都要建设造黄饼（重铀酸铵）的化工厂，建设合成分离用的铀气体的（四氟化铀、六氟化铀）化工厂，都要去开发辅助科研用的计算机。
“更何况，离心法的工程规模和能量消耗，虽然都比气体扩散法要低很多，但是离心法的研发难度却更高。
“把气体扩散法换成离心法，整个原子能工业体系的建设速度，能提升四分之一就不得了。
“甚至可能不影响整个工业体系的建设速度。
“但是不搞气体扩散法，直接上离心法，能让原子能工业跳过初级阶段。
“这样实际上节省一个阶段的研发和建设成本。
“总体上和长远上看当然是有巨大的好处的。”
朱仲梁顿时就有点遗憾，不过也能够理解这个逻辑。
效率高的难度也高，实际完工所需的时间可能相差无几。
朱仲梁知道自己刚刚异想天开了：
“好吧，既然是这样，那我就希望能加快四分之一吧。
“说到这里，等回到新天府的时候，咱们一起去工厂看看吧。”
朱靖垣也想去看看，也到了该去看看的时候，于是就直接点头答应了。
朱仲梁和朱靖垣祖孙两个，在跟着航母编队在海上跑了六天，看完了第二场综合演练之后，乘坐一艘巡洋舰返回了新天府。
两人在宫里面休息了一天，第三天上午乘坐汽车出宫，去城外的工业园区视察。
新天府的一般性工业设施，民用为主的工业基地，都被安排在了在内城的东侧区域。
最高新尖端的科研设施，特殊的军用研发基地，则都在内城西侧的区块。
而原子能相关研究基地和配套工厂设施，则与其他的所有产业都拉开了距离，放在了新天府内城的南部。
“新元素研究基地”的牌子，挂在一块被高墙圈出来的基地门口。
基地内外墙下和门口，都有士兵二十四孝储存巡逻。
朱仲梁祖孙两个进了既第之后，没有马上去看浓缩铀相关的建设基地。
而是先去了园子里面的发电厂。
能源是工业的基础，电力是现代世界的基础，对浓缩铀而言电力更加重要。
新天府周围都是大平原，也没办法建设大型水电站。
银河上游的那些建设中大量的水电站，短期内也没办法迅速并网供电。
他们是给未来大规模的持续的浓缩铀生产提供电力的。
所以同时要建设效率最高，投产速度最快的火电站，新天府旁边的研究设施，以及早期的分离实验基地提供能源。
在新天府的火电厂里面和周围，都没有如山般对其的煤山。
因为新天府新元素的火电厂不是烧煤的，而是烧重油的。
南殷洲缺乏煤矿。
这个缺乏的意思，不是说完全没有，而是这么大一块大陆，煤矿占世界的比例只有百分之零点四。
只能说是几近于无了。
相反，南殷洲的石油资源颇为丰富，特别是委内瑞拉地区，有全世界最大的重质油田。
重质油不容易冶炼，出汽油和柴油的比例低，剩下的一大半都是“渣油”。
重质油在冶炼市场上卖不出好价钱，直接拿来发电倒也不是不能接受。
重油的热值差不多是同样重量煤炭的两倍。
放在包括委内瑞拉的南殷洲，单位价格的重油燃烧产生的热量可能比煤炭更便宜。
从安康二年年底，朱仲梁提醒朱靖垣，开始殷洲的战略规划，开始准备原子能产业，到现在总共不到两年的时间。
火电厂虽然建设速度快，这点时间也不足以直接完成。
目前的电厂仍然有大部分地方是工地，周围到处都有忙碌的工人。
不过有一套发电机组已经正式开始运转了，现在已经开始实验性的为基地供应电力了。
今天有事，先更这半章，晚上应该还有，
(本章完)
朱仲梁听着朱靖垣的描述，对照己对世祖遗篇的理解，对海军舰艇体系的变化趋势有了基本判断，然后开始确认另外一个问题：
“对了，白天公开讨论的时候，我们说到了电炉炼钢相关的技术，能推动飞机的涡轮发动机更快成熟。那么能不能提升原子能武器研发的速度呢？”
朱靖垣自己也考虑过这个问题。
原子能武器研发和生产中最为关键的步骤就是铀浓缩技术。
铀有三种同位素，铀238、铀235，铀234，类似氢的氕、氘、氚三种同位素。
能够形成链式反应，可以用于裂变武器的是铀235，但是铀235只占天然铀的0.72%。
剩下的99.275%的都是无法用于制造裂变武器的铀238，还有0.005%的铀234。
铀的化合物中的铀元素，也都这三种同位素同时存在的。
要用铀235制作原子能武器，就要把铀235从海量的铀238中分离出来。
这个分离铀235的过程就是铀浓缩。
浓缩后得到的高浓度的铀235用于制作原子能武器。
中低浓度的铀235用于建设核动力发电站。
剩下的以铀238为主的残渣，也可以用于制作炮弹，也就是所谓的贫铀弹。
贫铀弹这个名称其实并不准确。
贫铀弹不是只有少量的铀，而是只有极少量的铀235，绝大部分都是铀238。
在朱靖垣的记忆中，分离铀235的方法有两个。
一个是气体扩散法。
首先建设专门的化工厂，将铀矿石转化成六氟化铀——铀的一种气态化合物。
然后用类似网筛的过滤膜，把含有铀235的六氟化铀筛出来，再将其还原成纯金属铀。
另一个方法是离心法。
把六氟化铀气体通入离心机中，用离心机把更重的含有铀238的六氟化铀甩出去。
相对而言，离心法效率更高，耗能更低，上限也更高。
但是对生产工艺有较高的要求，高速电机和高速离心机都是需要攻克的难点。
朱靖垣上辈子早期的原子能工业，基本都是以气体扩散法为主。
一直到六十年代的时候，离心式铀浓缩才作为第二代浓缩技术，逐步成为了主流。
现在朱靖垣把五六十年代的电炉电钢和电渣重熔钢提前拿了出来。
高速电机的转子和离心机的轴承都有了着落。
朱靖垣在心中盘算了一下，向朱仲梁说明了自己的想法：
“有了电渣钢，我们能制造更高水平的电动机，制造更高强度的机械设备。
“在铀浓缩方案上，我们之前做了两手准备，气体扩散和离心法同时研究。
“原本是以气体扩散法为主的，后续将逐步转到以离心法为主。
“离心法效率更高，耗能少，不需要建设那么多的厂房和发电厂。
“应该是能够加快原子能产业的建设和成熟的速度的。”
朱仲梁心中其实也有判断。
钢铁工业是工业社会的基础，如果钢铁材料水平大幅度提升之后，绝大部分高端工业产业都能获得相应的提升。
现在得到朱靖垣的肯定，朱仲梁更加确认了自己的判断：
“那你感觉能加快多久？能把原子能武器造出来的时间缩短一半吗？”
朱靖垣听了差点被绷住：
“加快一半……这显然是不可能的……
“与能够依赖内燃机产业的飞机行业不同，原子能产业完全是从零开始的。
“基础设施建设的过程，工业体系构建的过程，都是没办法跳过的。
“无论是用气体扩散法，还是用离心法，都要去探矿、开矿、选矿。
“都要建设造黄饼（重铀酸铵）的化工厂，建设合成分离用的铀气体的（四氟化铀、六氟化铀）化工厂，都要去开发辅助科研用的计算机。
“更何况，离心法的工程规模和能量消耗，虽然都比气体扩散法要低很多，但是离心法的研发难度却更高。
“把气体扩散法换成离心法，整个原子能工业体系的建设速度，能提升四分之一就不得了。
“甚至可能不影响整个工业体系的建设速度。
“但是不搞气体扩散法，直接上离心法，能让原子能工业跳过初级阶段。
“这样实际上节省一个阶段的研发和建设成本。
“总体上和长远上看当然是有巨大的好处的。”
朱仲梁顿时就有点遗憾，不过也能够理解这个逻辑。
效率高的难度也高，实际完工所需的时间可能相差无几。
朱仲梁知道自己刚刚异想天开了：
“好吧，既然是这样，那我就希望能加快四分之一吧。
“说到这里，等回到新天府的时候，咱们一起去工厂看看吧。”
朱靖垣也想去看看，也到了该去看看的时候，于是就直接点头答应了。
朱仲梁和朱靖垣祖孙两个，在跟着航母编队在海上跑了六天，看完了第二场综合演练之后，乘坐一艘巡洋舰返回了新天府。
两人在宫里面休息了一天，第三天上午乘坐汽车出宫，去城外的工业园区视察。
新天府的一般性工业设施，民用为主的工业基地，都被安排在了在内城的东侧区域。
最高新尖端的科研设施，特殊的军用研发基地，则都在内城西侧的区块。
而原子能相关研究基地和配套工厂设施，则与其他的所有产业都拉开了距离，放在了新天府内城的南部。
“新元素研究基地”的牌子，挂在一块被高墙圈出来的基地门口。
基地内外墙下和门口，都有士兵二十四孝储存巡逻。
朱仲梁祖孙两个进了既第之后，没有马上去看浓缩铀相关的建设基地。
而是先去了园子里面的发电厂。
能源是工业的基础，电力是现代世界的基础，对浓缩铀而言电力更加重要。
新天府周围都是大平原，也没办法建设大型水电站。
银河上游的那些建设中大量的水电站，短期内也没办法迅速并网供电。
他们是给未来大规模的持续的浓缩铀生产提供电力的。
所以同时要建设效率最高，投产速度最快的火电站，新天府旁边的研究设施，以及早期的分离实验基地提供能源。
在新天府的火电厂里面和周围，都没有如山般对其的煤山。
因为新天府新元素的火电厂不是烧煤的，而是烧重油的。
南殷洲缺乏煤矿。
这个缺乏的意思，不是说完全没有，而是这么大一块大陆，煤矿占世界的比例只有百分之零点四。
只能说是几近于无了。
相反，南殷洲的石油资源颇为丰富，特别是委内瑞拉地区，有全世界最大的重质油田。
重质油不容易冶炼，出汽油和柴油的比例低，剩下的一大半都是“渣油”。
重质油在冶炼市场上卖不出好价钱，直接拿来发电倒也不是不能接受。
重油的热值差不多是同样重量煤炭的两倍。
放在包括委内瑞拉的南殷洲，单位价格的重油燃烧产生的热量可能比煤炭更便宜。
从安康二年年底，朱仲梁提醒朱靖垣，开始殷洲的战略规划，开始准备原子能产业，到现在总共不到两年的时间。
火电厂虽然建设速度快，这点时间也不足以直接完成。
目前的电厂仍然有大部分地方是工地，周围到处都有忙碌的工人。
不过有一套发电机组已经正式开始运转了，现在已经开始实验性的为基地供应电力了。
今天有事，先更这半章，晚上应该还有，
(本章完)