[分享] 生產鈽-239的原理

rheumatism 發表於 2023/2/8 下午11:50:17

看板Military標題[分享] 生產鈽-239的原理作者

(風濕爺)時間Feb 8 23:50:17 2023推噓24 推:24 噓:0 →:22

大家好
去年著手準備的核彈原理影片會在3月開始上傳
內容包括臨界質量、反射體(核彈稱為tamper)、槍式與內爆式引爆原理
這些都是公開資料，不用怕黑衣人破門而入

考量敘述不要過於雜亂，這個月會先上傳比較次要的部分，作為後續的引用資料
因為這比較偏通則性的原理，放在有核不可系列
包括輻射衰變鍊、離心法濃縮鈾、自發性核分裂

已經上傳的是跟製造鈽-239有關的原理，輻射衰變鍊
https://youtu.be/i_Fwo1Sk8gk

鈾-238吸收中子後，變成鈾-239，
第一次衰變成錼-239，多一顆質子，從92顆變成93顆
第二次衰變成鈽-239，又多一顆質子，共有94顆
大於1次的衰變，稱為輻射衰變鍊

曼哈頓計畫的漢福德工程區，三座反應器B、D、F，就是用這個方法生產鈽-239

影片摘要
不穩定的原子核需要多次釋放能量，稱為衰變鍊(decay chain)
1. 兩次衰變範例
鍶-90經過beta衰變為釔-90，尚未達到穩定，
釔-90再以beta衰變成穩定的鋅-90。
2. N次衰變求解
Bateman Equation，計算衰變鍊中，每個核種的數量
3. 鈾-235、鈾-238與鈽-239衰變鍊

附帶一提，從鈾-238的衰變鍊可以看到，貧鈾彈的主要衰變是alpha粒子
雖然很容易屏蔽，但爆炸後的碎片變成粉塵汙染，吸入人體的生物效應反而變嚴重
計算人體劑量時，體內的alpha粒子輻射加權因數是20，在所有輻射源中是最大的
這也是為何要調查戰區使用貧鈾彈後的輻射汙染，以及對當地居民的影響
有關輻射能量與劑量的差別，可以參考輻射單位這集
https://youtu.be/lGIyc6rHEe4

這週上傳離心機原理後，再跟大家分享

感謝

※ PTT 留言評論

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.200.163.155 (臺灣)

※ PTT 網址

※ 編輯: rheumatism (1.200.163.155 臺灣), 02/08/2023 23:51:06

推

airflow 02/08 23:56可是貧鈾彈並不是用核衰變的鈾做的

推

airflow 02/09 00:02更正,正確來說不是用核廢料做的,但也是自然衰變產物

推

x86t 02/09 00:02貧鈾U238也是會核衰變啊樓上

→

rheumatism 02/09 00:10"貧"指的是鈾-235含量很少，其中一個來源是

→

rheumatism 02/09 00:11濃縮鈾-235剩下的尾料，稱為tail

推

kuninaka 02/09 00:30推好文

推

patentshit 02/09 00:33鈾238是含量最高的天然鈾，要取得就是把天然鈾中的

→

patentshit 02/09 00:33235盡量分離出來

推

Muscovy 02/09 00:51像我這種核彈控要面臨一個很殘酷的問題...

→

Muscovy 02/09 00:51冷戰結束之後核彈就過時了! 這樣遇上哥吉拉怎麼辦?

→

Muscovy 02/09 00:52不可能用雷射跟無人機打敗哥吉拉啊, 打外星人也不行

推

aegis43210 02/09 00:53本板不是科幻板…

→

iqeqicq 02/09 00:57哥吉拉是用鎘彈（發揮類似控制棒的功效）對付的

→

iqeqicq 02/09 00:57來抑制哥吉拉核心的核分裂

→

iqeqicq 02/09 00:57很好奇哥吉拉能否用中子彈的伽瑪射線將之殺死？

推

kuninaka 02/09 01:04為什麼要討論哥吉啦?XDDD

推

saccharomyce02/09 01:16會不會做到氫彈核融合原理的泰勒構型這比較有趣

推

Muscovy 02/09 01:18氫彈需要所謂的 explosive lens...

→

Muscovy 02/09 01:19起爆階段都是在解材料中的衝擊波, 有趣在這裏

→

Muscovy 02/09 01:20但也不容易解釋, 因為細節都在方程式裡面.

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Muscovy 02/09 01:21一般的波動就是 Helmholtz equation, 大學就會教

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Muscovy 02/09 01:22但氫彈要解 Navier-Stokes, 還沒聽過和藹可親的科普

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Muscovy 02/09 01:23它就是要在材料裡面傳遞衝擊波, 概念很簡單.

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Muscovy 02/09 01:24但是這個概念, 體積大的很好做, 就跟幾何光學很像

→

Muscovy 02/09 01:25一旦要微型化很困難, 因為衝擊波有嚴重的近場色散

推

patentshit 02/09 01:26哥吉拉是靠核能生存的，給他核平下去只會更壯大

→

Muscovy 02/09 01:27要控制衝擊波到近乎完美的程度, 又不能做遠場近似

→

Muscovy 02/09 01:28反正微型化很難. 但是咧, 冷戰之後這些設計全倒!!

推

Muscovy 02/09 01:34對了, explosive lens 需要的技術就是成形裝藥而已

→

Muscovy 02/09 01:35所以會做 HEAT 的其實就會做六十年前氫彈最卡的加工

→

Muscovy 02/09 01:36但是難在設計, 現在就是沒什麼單位在研究這些設計了

推

cwjchris 02/09 01:49會做ICBM相關的東西嗎？

推

allan0926 02/09 06:44請問污染程度最少的是氫彈嗎？

推

facefear 02/09 06:50push

推

imprezasti 02/09 06:58氫彈是污染程度相對少要達到融和的溫度壓力要先用

→

imprezasti 02/09 06:58夠大的核分裂達成

推

kyon623 02/09 07:00專業文給推

推

mmmimi11tw 02/09 07:28理論上氫彈會稍微比較乾淨一點點

推

b325019 02/09 08:37如果氫彈有其他手段達成核融合的條件理論上可以做到

→

b325019 02/09 08:37完全乾淨

推

anarch 02/09 08:55推推

推

allan0926 02/09 10:27感謝各位～記得看過對岸外宣有談到獨門的氫彈儲存

→

allan0926 02/09 10:27技術...

推

weimr 02/09 13:46推

推

h73o1012 02/09 14:10好耶離心機

推

kishiwada 02/10 16:46推，頻道已訂閱

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