龍十傅 4233 字 2個月前

第422章 鈾233與反應堆的毒物

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歐洲大陸因為丘吉爾的鐵幕演說和柏林的陸路封鎖,正陷入冷戰初期的狂熱對峙。美國和蘇聯的運輸機群在狹窄的空中走廊裡燃燒著海量的航空汽油,為西柏林的幾百萬人口輸送著維持基礎代謝的卡路裡。而大西北,則像一個冷酷的莊家,安坐在超算中心的算法屏幕後,通過控製波斯灣和蘇門答臘的能源閥門,對兩個超級大國進行著隱蔽的抽血。

這是一種宏觀維度的經濟碾壓。而在大西北自身的微觀版圖上,對更高階能源形態的榨取,正不可避免地觸發著大自然設下的隱蔽陷阱。

西京市西北方向,秦嶺深處。

核燃料後處理聯合廠。

這座龐大的工廠並沒有高聳的煙囪,其核心設施全部被深埋在堅硬的花崗岩山體內部,或者被厚達數米的重晶石混凝土牆壁死死包裹。這裡處理的,是在反應堆堆芯中燃燒過的乏燃料棒。

在反應堆中,鈾-235發生裂變產生熱能,而占據燃料棒絕大部分質量的鈾-238,在吸收了快中子後,會經過兩次β衰變,轉化為一種全新的人造可裂變元素——鈈-239。

這種元素不僅是製造高當量內爆式核彈的核心材料,更是未來快中子增殖反應堆的理想燃料。乏燃料棒被從冷卻水池中取出,送入被稱為“熱室”的全封閉高放射性作業區。

操作員站在一米厚的鉛玻璃防輻射窗後,雙手握著機械主從手柄,遠程控製著熱室內的不鏽鋼機械臂。機械臂將高放射性的燃料棒送入剪切機,切成幾厘米長的小段。隨後,這些小段被投入沸騰的高濃度硝酸溶解槽中。

鈾、鈈以及上百種具有強放射性的裂變碎片,全部溶解在硝酸中。接下來,是基於液液萃取原理的PUREX流程。含有磷酸三丁酯的煤油溶劑被注入脈衝萃取塔。在特定的酸度下,TBP這種有機溶劑對鈾和鈈具有極強的絡合能力,將它們從水相中“拉”入有機相。而那些高放射性的裂變碎片則被留在廢液中。

最後,為了將鈾和鈈分離。化學工程師向有機相中注入含有氨基磺酸亞鐵的還原劑溶液。在微觀的氧化還原反應中,鈈離子的價態被從四價還原為三價。三價的鈈失去了與TBP結合的能力,重新溶入水相被提取出來;而鈾依然留在有機相中,實現了化學意義上的徹底分離。

在這個充滿了強酸、有機溶劑和致命阿爾法、貝塔射線的車間裡,大西北的化學工程師們像淘金者一樣,在數以噸計的核廢料中,提取著幾公斤純淨的金屬鈈。

而在工廠的另一側獨立實驗室中,趙廣陵正在進行著另一條核燃料循環路線的基礎測算。

“釷-232的熱中子吸收截麵數據確認。”趙廣陵看著手裡的實驗報告。

大西北在白雲鄂博等稀土礦區,發現了極其豐富的釷元素儲量。釷-232本身不能發生鏈式裂變,但它具有一種奇妙的核物理轉化特性。

“當在反應堆中,釷-232的原子核捕獲一個熱中子後,會變成釷-233。釷-233極不穩定,半衰期隻有二十二分鐘。它會發生一次β衰變,釋放出一個電子和反中微子,轉變為鏷-233。”

趙廣陵在黑板上寫下核反應方程式。

“而鏷-233的半衰期為二十七天。它會發生第二次β衰變,最終轉變為鈾-233。”

趙廣陵在鈾-233的符號上重重地畫了一個圈。

“鈾-233。這是一種在自然界不存在的可裂變同位素。它的每次裂變能產生二點三個以上的中子,在熱中子反應堆中的核性能甚至優於鈾-235。這意味著,我們可以用遍地都是的釷礦,在反應堆裡燒出我們需要的核燃料。這就是釷-鈾循環。”

這是核物理學向著更高維度資源利用的展望。但在此刻,現實的工程學運用,正麵臨著一個致命的微觀危機。

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視線切入渤海與黃海交界處的深海。

大西北海軍091型攻擊核潛艇,正處於一次代號為深海蟄伏的六十天極限潛航測試中。

這艘水下排水量五千噸的鋼鐵巨獸,在距離海平麵兩百五十米的水下,已經連續航行了四十五天。

潛艇內部,維持著一種與地球大氣層完全隔絕的穩態。

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