第五一六章 原子能产业的情况（1/2）

大明1805正文卷第五一六章原子能产业的情况大明建设了钚二三九生产堆，还在继续提和炼浓缩铀二三五。

甚至于，大明现在积累的浓缩铀二三五，比积累的钚二三九要多好几倍。

因为大明和当初的美利坚一样，在核燃料的选择和生产方式上，准备“两条腿走路”。

两条腿走路的原因，是钚和铀这两种装药的提炼和生产难度，是展现在两种截然不同的方向上的。

铀二三五的提炼和浓缩，在某种程度上可以算是简单粗暴的类型。

当材料性能已经足够，造出了足够强的离心机之后，就勉强可以算是大力出奇迹的模式了。

反正现在没有人能够干涉大明新天府的用电量。

只要造的离心机足够多，电力供应足够的充沛，就可以持续稳定生产。

但是钚二三九的生产，就需要小心翼翼的精工细作了。

钚二三九的生产，看似不需要像铀二三五那样搞铀浓缩，可以通过专用的生产堆增值生产出来。

反应堆的原料甚至可以直接用天然铀，不需要专门去分离铀二三五和铀二三八。

但是钚二三九的生产和提炼的难点，就比搞浓缩铀要复杂的多了。

首先，生产堆本身的设计和建设以及控制的问题。

生产堆的逻辑，本质上是让天然铀中的铀二三五发生裂变，释放出的中子去轰击铀二三八。

把铀二三八变成铀二三九，再经过两次伽马衰变后，转化成钚二三九。

最后再把生成的钚二三九从原料堆里面分离出来。

这个过程本身就是难点重重了。

然后，这个生产过程会同时生成钚二四零。

钚二四零自发裂变比率很高，有可能会让钚二三九炸弹失控。

关键是，钚被生产出来之后，想要再分离出里面的钚二四零，就比去做铀浓缩还要麻烦了。

钚二四零浓度超过两成，就直接可以算是废料了。

钚二四零的浓度要求低于百分之七，才能用于作为原子弹的核装药。

介于两者之间的产品可以用于核电站发电。

所以必须在生产的过程中，就控制好钚二四零的比例。

必须使用重水慢化堆，而重水的生产同样麻烦，还要不断的定期换料。

在钚二四零富集到临界点之前，把生产好的钚二三九提取出来。

这个反复提取的过程中，必然会形成相对规模的废料。

所以实际上，后世的钚二三九的生产堆，通常会用铀二三五的乏燃料去当原料，也就是用“炉渣”去炼。

最后，钚二三九的生产，实际上也在消耗铀二三五。

驱动生产堆反应的就是铀二三五。

在目前的技术水平下，消耗掉的铀二三五的总数量，比最终生成的钚二三九的数量，是要多很多的。

经过这一系列的折腾，看着这一系列的过程和难点，就已经可以想象得到一种情况了：

“早期的生产方式，生产钚二三九的速度，肯定是快不起来的。”

在朱靖垣前世的历史上，美利坚在曼哈顿工程的后期，生产出来的全部钚二三九，总共只有十公斤出头。

而铀二三五就有五十多公斤了。

这还是他们用效率更低的气体扩散法去搞铀浓缩的效果。

在大明有能力，可以大力出奇迹的情况下，想要快速获得更多的核燃料，其实只能依靠铀浓缩。

同时，大明现在对钚燃料的需求也并不迫切。

钚燃料最大的优势在核武器小型化上。

相比钚二三九，铀二三五的临界质量更大了几倍。

所以制作一枚铀弹，所消耗的核燃料的质量，肯定会比钚弹要大很多。

最终的结果，必然是整个铀弹的重量，超过整个钚弹的重量。

只不过，现在的技术水平有限，现在的裂变炸弹的投掷重量，还保持在以吨为单位的时代。

核燃料是几十公斤还是几公斤意义并不大。

而且，大明从一开始就走的就是内爆式原子弹路线，无论铀弹还是钚弹，都是内爆式的设计。

内爆式的铀弹所需的核燃料质量，实际上还不到前世的枪式弹“小男孩”的一半。

两者所需的核燃料差距，实际上是几公斤和十几公斤的差距。

以后核武器会不断地小型化，最终肯定能做到了几百甚至几十公斤的级别。

但是到了那个时候，对核装药临界状态的控制能力，肯定也会同步提升的，也就是需要的核燃料会更少。

两种燃料消耗量的差距，就会变成了三四公斤和七八公斤的差距。

这是朱靖垣前世的经验。

在对于战斗部的重量不是特别敏感的情况下，纯铀弹方案也仍然是可行的。

大明在天南大陆的两次核试验中，所引爆的两枚裂变炸弹，就是一枚钚弹，一枚铀弹。

朱昭燮护送到本土的四枚炸弹，是三枚铀弹，一枚钚弹。

这些炸弹的投掷重量上基本没有差距，都非常的接近于两吨的这个整数。

实际上，无论是用离心机搞铀二三五浓缩，还是重水生产堆钚二三九，都是大规模的重工业。

两条道路虽然是各有千秋的，但都不是小国能够轻易实现的。

甚至于，在朱靖垣的前世，绝大部分国家根本没得选，能实施一套方案就不错了。

能像大明这样两条腿走路的，也就是美利坚和露西亚这种大国了。

露西亚早期都没有能力两条腿走路，按照获得的情报首先完成了钚弹的试爆，然后又补全了铀弹的技术。

不过大明比他们两个加起来搞得都更大。

报告的第二部分，是裂变武器相关的后续研究的情况。

在爆炸实验已经圆满成功，现有的研究和生产体系也基本完善的情况下。

相关研究机构接下来的重点任务，已经转到了裂变炸弹的升级和优化工作，以及更多类型的炸弹设计上。

也就是裂变武器的小型化和实用化。

继续缩小炸弹的投掷重量，继续提升核装药的反应比例，继续提升炸弹的实际当量。

预计在两到三年的时间，将炸弹的总重量降低到一吨以内，把爆炸当量提升到五万以上的级别。

纯裂变的原子弹的爆炸当量，其实也能够做到五十万吨的级别。

只是届时的效率和重量都会很难看。

不过在两万吨的基础上，继续提升到五到十万吨的级别，还是非常的有必要的。

这个研究肯定比聚变炸弹的研发速度快。

就算是迅速的研发成功了，早期聚变炸弹肯定也会更大更重。

就算是朱靖垣知道再多的窍门，但是使用原子弹当初级的原理，就决定了聚变弹始终会比原子弹更大更重。

继续“精炼”原子弹本身就是核武器小型化的基础。

必须持之以恒的不断研究和改进。

至于所谓的实用化，就是开发更多类型直接列装的裂变炸弹。

包括适合不同轰炸机的炸弹，使用现有的和即将投产的导弹投射的炸弹，以及能够作为火炮炮弹的炸弹。

就如前世的早期核武器开发一样，有了威力足够巨大的新武器，人们倾向于将它应用到战争的方方面面。

报告的第三部分，是船用动力核动力反应堆的情况。

核裂变反应堆，是人类目前可以确定能够获得的，最为强大的持续可控的能量源。

就算是核动力的航母和核电站，还有可能因为费效比和环境安全方面的问题，在业内和民间形成与否要继续使用的讨论话题，但是核动力潜艇是没得讨论的。

核裂变反应堆，是目前人类能够获得的，让潜艇真正长期潜航的唯一能量源。

而核潜艇又是战略核打击中必不可少的一环。

所以船用核动力反应堆是必须研究的。

朱靖垣也是深知道这一点的。

所以大明的新元素工程，从一开始就是有炸弹与动力两个目标。

船用反应堆的研究是与裂变炸弹同步开始的。

研究钚二三九的生产和后处理反应堆的时候，就在同步研究用于输出热量的压水反应堆了。

裂变炸弹的实验现在已经完成了。

船用动力用反应堆的方面，现在也已经完成了全部的理论研究，已经开始了陆上试验堆的建设。