圖片中手捧的金屬餅正是一塊鈾與鋯,、鉬等金屬組成的合金,。眾所周知,鈾具有放射性,,可以制作核燃料,。在大家的印象中,接觸這種放射性的核材料,,需要穿戴防護(hù)服,,全身武裝到牙齒,,以免被輻射所傷,。然而就是這種放射性物質(zhì),懂行的專家竟然敢直接拿在手里,,就算不戴手套也行,只是接觸之后需要洗手,。 這樣操作真的沒有危險(xiǎn)嗎,? 不同于化學(xué)炸彈,核彈的爆炸能量來源于核聚變和核裂變這兩類核反應(yīng)(核反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)的不同之處在于核反應(yīng)發(fā)生在原子核層面,,能夠改變?cè)氐姆N類),。以原子彈為例,它彈體內(nèi)部填充的核材料便是純度達(dá)到90%以上的濃縮鈾,,讓鈾發(fā)生鏈?zhǔn)搅炎?,便能夠釋放出巨大的能量?/p> 核武器威力極其恐怖,爆炸后能夠釋放出極強(qiáng)的核輻射,,這些輻射便是大量鈾原子核裂變后釋放的,。 一說到輻射,很多人都覺得它很可怕,,不過當(dāng)你對(duì)輻射有了正確的認(rèn)識(shí),,你就會(huì)產(chǎn)生新的看法。 輻射是能量以電磁波或者粒子向外界擴(kuò)散的一種現(xiàn)象,,它可分為電離輻射和非電離輻射,,通常只有電離輻射才能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的危害。然而非電離輻射并沒有那么可怕,,太陽(yáng)光就是太陽(yáng)發(fā)出的電磁輻射,,任何溫度在絕對(duì)零度(零下273.15℃)以上的物體也都會(huì)持續(xù)向外界輻射紅外線,我們無時(shí)無刻不在接受這些電磁輻射的照射,,不過一點(diǎn)事也沒有,。 微觀粒子具有波粒二象性,電離輻射是指波長(zhǎng)小于100納米的輻射,,核輻射就屬于電離輻射,。核聚變或者核裂變過程中會(huì)釋放出核輻射,放射性元素衰變(衰變是一種不穩(wěn)定元素元素的原子核通過釋放射線或者粒子轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定元素的原子核的一種現(xiàn)象)過程中也會(huì)釋放核輻射,。 核輻射有多種類型,,包括阿爾法射線(氦原子核)、貝塔射線(電子),、伽馬射線(光子),、中子、正電子,、中微子等,。其中阿爾法射線用一張薄薄的紙就能阻擋,穿透力很弱,;貝塔射線穿透力稍強(qiáng)一點(diǎn),,用鋁箔才能擋?。淮┩噶ψ顝?qiáng)的是伽馬射線,,需要厚厚的鉛板才能擋?。恢劣谥凶由渚€,,它的穿透能力比伽馬射線還強(qiáng),。原子彈爆炸后就會(huì)釋放出大量的伽馬射線和中子射線。 鈾(U),,原子序數(shù)92,,就是原子核中有92個(gè)質(zhì)子,它在自然界中天然存在三種同位素(同位素就是原子核中質(zhì)子數(shù)相同,,中子數(shù)不同的元素),,分別是鈾238、鈾235,、鈾234,,它們?cè)谧匀唤缰械呢S度分別為99.28%、0.71%和0.006%,,這三種均具有放射性。鈾238由馬丁·海因里?!た死樟_特發(fā)現(xiàn)于1789年,,而鈾235則由加拿大科學(xué)家鄧史達(dá)發(fā)現(xiàn)于1935年。 鈾238雖然豐度高,,也能發(fā)生裂變,,但不能持續(xù)自發(fā)地進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng),因此鈾238也被稱之為貧鈾,。不過鈾235卻可以,,但它在自然界中的豐度非常低,并且通常與鈾238共存,,因此需要將它們分離,,才能提純鈾235,使它的純度達(dá)到90%以上,,才可以用來制造原子彈,。高純度鈾235可以通過氣體擴(kuò)散法、氣體離心法等來獲得,,但過程并不簡(jiǎn)單,,僅分離出1公斤武器級(jí)鈾235就需要200噸鈾礦石。 (圖為鈾礦石加工煉鈾過程中的中間產(chǎn)物:重鈾酸銨粉末) 原子彈中裝載的核材料就是核武級(jí)別的鈾235,。核聚變發(fā)電站中用的通常也是鈾235,,只不過那種濃縮鈾的純度只有3%左右,,遠(yuǎn)沒有核武級(jí)別的濃縮鈾的純度高。 在很多人的印象中,,具有放射性的物質(zhì)都是十分危險(xiǎn)的,,更別說核武級(jí)別的鈾235。但研究人員敢徒手拿,,并不是不怕死,,而是真的沒有危害。 放射性元素會(huì)自發(fā)地釋放出核輻射,,不過上文所提到的三種鈾的天然同位素素衰變時(shí)只會(huì)輻射出阿爾法射線,,而這種輻射連你的皮膚都無法穿透。我們身體表面的皮膚最外層是一層死皮,,就像一層薄薄的盔甲,,輻射穿不透。 并且這三種同位素的半衰期(半衰期是指一定數(shù)量的原子核發(fā)生半數(shù)衰變所需要的時(shí)間)都超級(jí)長(zhǎng),,鈾238的半衰期大約為45億年,,鈾235的半衰期大約為7億年,鈾234的半衰期大約為25萬年,。 總之,,短時(shí)間內(nèi)徒手直接接觸核武級(jí)別的鈾,確實(shí)不會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生任何危害,。至于天然的鈾礦石,,它的輻射量就更低了。不過需要注意,,盡管直接接觸沒有危害,,但如果鈾進(jìn)入人體內(nèi)仍有危害,畢竟它還是有輻射的,,并且還是重金屬,。 鈾一旦放到反應(yīng)爐中發(fā)生反應(yīng),輻射量就大多了,,是非常危險(xiǎn)的,,就算穿上防護(hù)服也不能直接接觸,需要用到機(jī)器人,。 好了,,就講到這兒,關(guān)注我,,下次見,。 |
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