铀是什么东西(铀的作用与危害)

这是一个翻牌粉丝的私信。信是这样写的:

大家都一样。有问题就私信问。如果你认识他们，W君会直接私信回答。如果他们有代表性，他们会写一篇文章发给大家。

这位粉丝说的是内蒙古大营铀矿。其实这是很老的新闻了。不知道为什么最近又被挖了出来。2012年，也就是10年前，我们在铀矿勘探方面取得了重大突破。在内蒙古大营地区，这是呼和浩特、包头、鄂尔多斯之间的一个小地方。

原来是个铀矿，但在原开采地的西边发现了大规模的铀矿储量。

当时在2012年勘探时，估计该地区铀矿储量约为5万吨。但2014年再次勘探时更新了储量，说储量在3万吨左右。

然后就没什么可遵循的了。

很多关于造300万颗核弹的说法，都来自于5万吨储量的简单计算。

简单算一算就会发现这件事不靠谱。5万吨就是5000万公斤，除以300万就是16公斤。理论上，一颗原子弹使用的铀量大约是15公斤，这个数字就是这样计算出来的。

只是……原子弹需要的是浓缩铀，不是普通的天然金属铀。

武器级浓缩铀武器级浓缩铀

通常在天然铀矿中，金属铀的丰度在0.7%左右，武器级浓缩铀的含量需要达到80%-95%，才能作为原子弹的核心。这个时候铀浓缩就很有必要了。

浓缩铀一般有三种方式:电泳、电磁同位素分离器和气体扩散。目前，铀的浓缩主要通过气体扩散法进行。这里用的就是大家经常听说的离心机。

铀首先被制成六氟化铀(UF6)，它在室温下是无色透明的固体。

56.5度时会升华成气体，通过离心机的高速旋转分离出来。这种分离方式其实挺好理解的。

如果气体的温度在宏观上是均匀的，那么分子的动能在统计上也是相同的。但是铀-235和铀-238的质量差是三个中子。这说明这两种不同分子的重量是不一样的。这时，为了保持相同的动能，UF6用U-235会比UF6用U-238稍快一些。离心机的中心管是膜结构。上面布满直径为0.001-0.003微米的小孔。

这些洞有点像美国黑色星期五促销时商店门的打开。

运动不规则的六氟化铀气体会不断地冲过小孔，但是分子之间有碰撞和反弹。根据统计定律，分子速度越快，越容易找到不碰撞直接穿过小孔的方法。此时，外环的铀-235浓度会比内环略高。一台好的离心机应该满足三个关键点:内部气压足够低，膜足够薄，孔足够小…

但这种浓缩的概率很小，铀每次通过第一级离心机只能增加千分之三的浓度。本来是0.72%，铀235通过第一台离心机后浓度变成0.72216%，通过第二台离心机后变成0.724326%...如果你有兴趣，可以乘以1.003，每经过一次离心机就乘以1.003，这样如果要生产3%的浓缩铀，大概需要1200台离心机。只有3%。能算出90%武器级浓缩铀的粉丝可以回复，要经过多少台离心机？

每台高速旋转的离心机在一小时内将消耗大约3千瓦时的电力。其实当年曼哈顿计划最大的开支不是铀矿石，而是大量的电力。

而且，这是金属铀的一个计算过程。我们大营铀矿蕴藏着储量为5万吨的铀矿石。大营铀矿床矿石为砂岩型地浸铀矿床。是这个东西:

这是放大40倍的铀矿石，氧化铀。如果你从中提取黄色的东西，它将是黄色的蛋糕。一般黄饼中的铀含量为40-70%。实际上，这5万吨矿石中只有2万~ 3.5万吨金属铀，真正能作为武器级的纯铀235只有252吨。按照武器级标准，是280吨。当然，如果全部用来造核弹，基于15公斤铀芯可以造出18666枚炸弹。

但是这个事情不能做。

联合国有一个说法，世界银行也拿出了相应的数据来支持这个观点，那就是地球上的石油将在70年左右耗尽。按照目前的铀储量，目前对核电站的需求只能维持现有核电站运行85年。

目前，世界上许多国家都在不断建设核电站。按照这个建设进度，铀矿很可能比石油更早枯竭。面对能源危机，不如把核弹浓缩到3%送去核电站。

战争不是常态，但日常生活才是真正需要铀的地方。

地球上铀的来源是什么？

在恒星融合过程中，更重的元素会不断产生，直到铁产生，比铁更重的元素才会在恒星融合过程中继续产生。铀是自然界中最重的元素，它的形成是由于恒星熄灭后超新星的压缩和爆炸过程中原子间不断碰撞的结果。

这些超新星碎片溅到了地球上不远处几亿光年的地方，于是地球上就有了铀矿。把这些东西当原子弹来种蘑菇是不是太过分了？