第392章 環保的蘑菇栽種方法

  燃料元件其實就是經過處理之後的核燃料，外表看起來是一塊塊形狀一致的芯塊，就跟一塊以前手錶上常用的電子電池差不多，只不過要放大一些。


  「預計的指標跟之前的一樣吧？」陳神確定了一下。


  那邊打開一份投屏文件，翻到對應的頁數，「按目前的計算，經過新方法處理之後產生的陶瓷核燃料可以達到理想中的保護率。」


  所謂陶瓷核燃料是以難熔化合物形態使用的核燃料，以目前的普遍水平，在經過這種處理之後能保證98%的放射性裂變物質不逸出，只有穿透能力較強的中子和γ射線才能輻射出來。


  不過系統技術不一樣。


  曾樂安從文件里圈出一個數字，「按照預計，新型的陶瓷核燃料應該可以保證99.8%的放射性裂變物質不逸出，而且我們後面還要把核燃料裝到合金基體中，這樣可以把陶瓷高熔點和輻照穩定性與金屬較好的強度、塑性和熱導率等特點結合起來，進一步增加安全性。」


  「這樣即使燃料元件包殼破裂，外層的金屬基體也可以減少裂變產物的外泄。」


  跟核相關的事物，第一要考慮的就是安全性，微型核反應堆更是如此。


  核燃料外面這層經過特殊處理的陶瓷就是第一道防線，而第二道防線則是陶瓷外面的合金基體，除了這兩道防線之外，還有其他防線。


  可以說，核反應堆16噸的重量，有將近三分之一都用到了防泄漏上。


  陳神點點頭，「那就先生產燃料元件吧，其他方案的設計也要抓緊了，我們只有九個月的時間。」


  「另外鈈239的供應沒有問題吧？」


  負責生產環節的齊龍主動開口：「我們已經在走申請程序了，估計這幾天就可以特批下來。」


  「那就行。」


  藏羚羊上面用的核燃料不是一般人最熟悉的鈾235，而是鈈239。


  這也是核燃料的一種。


  要說鈈239那就不得不說到鈾這種元素，鈾元素有鈾235和鈾238之分。


  但是鈾235跟238之間只有鈾235才能發生裂變反應，鈾238隻能算是核廢料，而且在自然界中，鈾235的儲量與鈾238相比，大約只佔0.7%，數量極其稀少。


  既然鈾235數量稀少，那麼相對的，自然界里鈾礦石中含量最多的自然就是鈾238。


  而鈈239正好可以通過用快中子轟擊鈾238得到，因為鈾238會以一定比例吸收快中子，從而變成鈈239，相當於一個變廢為寶的過程，鈾238一下子就從核廢料搖身一變成為了可用的核燃料。


  而快中子是核裂變反應中產生的自由中子，通俗點說只要用少量的鈾235或者鈈239建成反應堆，然後在核燃料外面擺上一圈鈾238，就可以在一邊等待蘑菇生長了，過一段時間之後再打開種植箱，就會發現裡面的鈾238已經長大變成了鈈239。


  而且生成的鈈239數量比反應堆使用的核燃料還要多，這還是個穩賺不賠的買賣……


  這可比用成千上萬台離心機從鈾礦石中提取鈾235要容易得多了，那種做法一年下來撐死也就幾公斤或者十幾公斤，不管是用來做蘑菇彈還是用到核電站上都不夠用。


  而且這樣做用的離心機少了，用的電自然也少了，也更加環保了，地球媽媽也露出了欣慰的微笑。


  所以許多想快速跨入蘑菇種植俱樂部，早日發家致富的國家製造的第一顆蘑菇彈基本都是鈈彈。


  現在的典型就有旁邊準備登日的鄰居，以前還有對面早期的胖子蘑菇彈，都是鈈彈。


  藏羚羊的核反應堆也是基於這個鈾變鈈的原理設計的，全稱應該叫做【快中子增殖式核反應堆】。


  這種反應堆並不是系統的首創，在上個世紀就已經有人想到了。


  而且系統也沒有在結構上進行多大的創新，相比一般核反應堆由核燃料、減速劑、控制棒、冷卻劑、反應層組成，系統的核反應堆中只少了一個減速劑的部分。


  因為減速劑的作用是用於慢化裂變反應中產生的中子速度，讓它們從快中子變成慢中子，這樣才能讓鈾235產生裂變反應。大眾常聽到的「重水」就屬於減速劑的一種，可以把快中子的速度從每秒14000千米降到每秒幾千米變成慢中子。


  以鈈為燃料的反應堆不需要使用減速劑，因為只有快中子才可以讓鈈產生裂變反應。


  除了減速劑之外，其他部分的設計思路都跟現在差別不大，唯一的區別就是材料和工藝的進步。


  其中最大的突破就是系統突破了反應堆中鈈利用的方法。


  一般快中子增殖堆中生成的鈈239是不可以直接使用的，需要取出進行二次處理，從裡面提取出鈈才可以再次作為燃料使用。


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  而按系統的技術來，可以對作為增殖層的鈾238進行特殊化處理，這種處理之後的鈾238在轉化成鈈239之後，不需要二次取出處理，就可以由機械裝置送入反應堆中當成核燃料使用。


  這對於縮小反應堆的體型很有利。


  因為目前在有中子反射物料的情況下，球形鈈產生裂變的臨界質量為十公斤，也就是說只要製作成球形，只需要十公斤就可以讓鈈239產生裂變進而發生鏈式反應。


  這個臨界質量比起鈾235的十五公斤少了一半。


  再加上藏羚羊號的中子反射層屬於特製的，效率比起現在的要高，能夠反射更多的快中子，使得核燃料更容易發生裂變反應。


  所以哪怕鈈燃料沒有做成球形，臨界質量也可以降低到十公斤，這樣在外圍再布置上一圈鈾238，等它們轉化成鈈239就可以以最輕的燃料重量釋放出最大的能量。


  在使用這個技術之後，再加上材料上的進步，核反應堆的核心部分被設計成了一個圓柱，只有八十五厘米高，而且直徑只有三米，可以完美放入藏羚羊號頂部。


  「現在控制棒的設計怎麼樣了？」


  核燃料部分的問題解決了，陳神轉向其他部分。


  曾樂安快速把屏幕上投影的資料翻到另外一面，「現在控制棒的設計方案已經完成初步方案。」