第277章 勋章 离心机（2 / 2）

李望亭一路上都在思考离心机的事情,它对于这次任务的重要性他非常清楚。

离心机,简单来说就是一个高速旋转的气密容器,利用离心力将液体或气体中的不同成分分离开来。

有了它,才有可能提取出铀-235,进而制造出蘑菇蛋。

在后世,蘑菇蛋的制造方法已经是公开的信息,但是真正有能力完成的国家屈指可数。

其中最关键最难的一步,就是提取铀-235。

铀的不同同位素,比如铀-235和铀-238,虽然其化学性质基本一致,但由于原子核内质子和中子的不同,其物理性质却有较大差异。

铀-235的原子核更容易裂变,所以是制造原子弹的关键材料。

但是在自然界中,铀-235的含量只有0.72%,铀-238占99.28%。

要制造出蘑菇弹,必须增强铀-235的含量,达到90%以上。

而要分离不同同位素,就必须利用它们在一定条件下的不同性质进行分离。铀-235和铀-238在质量上仅差3个中子,它们的密度和化学性质几乎相同,难以采用常规分离方法有效分离。

离心法正是利用它们在高速旋转下产生差异离心力这一物理性质的不同来实现分离的。

在高速旋转的离心机中,由于铀-235的原子核有更大的质量,所以在相同的离心场中会产生更大的离心力,从而附着离心机的外缘。

相比之下,铀-238受力较小,会聚集在离心机的内缘。

通过调整离心机的转速,可使铀-235向外漂移,而铀-238向内漂移,实现分离。

这需要反复进行离心分离,逐步提高铀-235的含量,直至达到要求。

整个过程复杂精密,需要高度的技术和设备保证。

任何一个小疏忽,都可能导致铀-235的损耗,让许多前期的努力化为乌有。这也正是大部分国家难以掌握和实现的关键所在。

李望亭深知离心机的重要和难度,但他也有信心能够完成这次的任务。

回到办公室,李望亭立即着手制定完成离心机的详细方案。

第一步,首先要完成离心机的整体设计。

这需要设计一个高速旋转的气密容器,同时要考虑到离心分离过程中会产生强大的离心力,必须做到结构牢固无误。

李望亭决定采用厚重的钢板焊接而成的圆筒体,内壁需要光滑处理减少流体阻力。

两端采用钢盖密封,并在中心预留转轴连接口。

第二步,选择合适的转轴和传动机构。

要达到很高的转速,普通机械传动显然无法满足,李望亭打算采用涡轮增速机构。

涡轮可将蒸汽动力转化为高速旋转,不仅效率高,而且使用寿命长,适用于连续高速运转的条件。

这需要额外设计涡轮机组来提供动力。

第三步,控制系统的设计。

包括转速监测和调控系统,要实现精密的转速控制;各种安全监控系统,随时监测压力、温度等参数,防止出现故障;还需要采样和测试系统,以测试分离过程中的铀-235浓度,确保达到要求。

第四步,就是要选择合适的流体介质。在离心机中,铀原料必须以液态或气态存在,所以介质的选择关键。

李望亭打算选择氟化氢酸,它可溶解稀有金属的氧化物和氟化物,具有抗腐蚀性,适用于离心法分离。

李望亭制定了详细而系统的方案,相信只要严格执行,定能如期完成这台离心机的研制,为铀-235的提取和原子弹的制造提供有力保障!

接下来,就是要快马加鞭,尽快采购设备和材料,执行这些方案了。