第1个回答 2024-05-02
1. 铀为何能作为核燃料？
铀之所以能作为核燃料，是因为它具有稳定的同位素。铀238的半衰期为45亿年，而铀235的半衰期为7亿年，对于人类寿命而言，这些特性几乎可视为稳定。
2. 铀矿石的开采与加工
铀矿石在开采后需经过多个阶段，包括提取、精制、转化、浓缩，最终制成核燃料元件。由于铀矿具有放射性，通过测量射线强度，可以计算铀矿储量和确定开采价值。
3. 铀的提取
铀提取是指利用化学试剂将矿石中的铀组份转化为可溶性化合物，即从固态转为液态，并通过固液分离技术分离含铀浸出液与矿渣。
4. 铀的浓缩
通过离子交换、萃取、沉淀等方法对浸出液进行浓缩，制得铀的化学浓缩物，即“黄饼”。黄饼还需精制，并转化为气态六氟化铀。
5. 铀转化
铀转化过程将铀化合物转化为六氟化铀。这通常涉及将铀氧化物先转化为四氟化铀，再通过高温氟化转化为六氟化铀。
6. 铀浓缩
铀浓缩是为了富集铀235，利用铀235和铀238的质量数差异进行分离。这通常采用气体扩散法和气体离心法。
7. 燃料元件制造
制造过程中，六氟化铀被转化为二氟化铀粉末，粉末随后均匀压制、磨削、清洗干燥，形成二氟化铀陶瓷体。这些陶瓷体被装入合金套管内，制成最终的核燃料棒。