图13核电站中的核燃料
这是核电站里面使用的核燃料,它是由上图中黄饼继续提纯后得来的,戴着一副手套后,你依然可以用手捧着它们。
在铀矿中,铀的含量其实是很低的,来自兰州大学核科学与技术学院院长,吴王锁教授,他在一次公开课中告诉我们,铀的含量低到一吨矿石里面提不出一千克的铀,也就是含量不到0.1%,而含量如果高于0.05%基本上就可以开采了,这跟沙里淘金有何区别?没有区别。
而把铀矿提纯后都可以用手拿着,所以您可以想象一块铀矿石的放射水平。
说到这里,估计会有人这样想:既然这样,那开采铀矿时,是不是就不必采取什么防护措施了?
不对,恰恰相反,铀矿开采时有重重的保护措施。这又是为什么呢?
很简单,铀矿埋藏在地底下,虽然铀的半衰期以亿年计,但是整个铀矿中铀的量很大,更重要的是,铀矿埋在地下,它是密封起来的,长年累月,就聚集了很多放射性,但是注意,这种放射性不是铀238和铀235直接带来的,而是铀衰变后,变成氡,主要是由氡带来的。氡的半衰期只有3.8235天,跟铀的半衰期相比,它实在是太短了,铀矿中聚集了大量的氡,这就很危险了,所以需要采取防护措施。
总之一句话就是,一块铀矿石的辐射并没有那么可怕,当然,你要是把它常年累月放在你的枕头边,那是不行的。
我国的铀矿
我们国家并不是一个富铀的国家,量少不说,品位也不是很高。根据世界核协会2013年的统计数据,世界上已知各国可开采的铀如下表:
图14 世界各国可开采铀矿比例
我们国家的铀资源占世界可开采铀资源的4%左右。虽然这两年也在发现一些铀矿,但数据上下浮动不大。
它比沙里淘金难多了
核电站中使用的核燃料是铀235,不是铀238。但是,在天然铀中(注意,天然铀不是铀矿石,它是从含铀很少的铀矿石中提炼出来的),铀235的含量只有0.72%,铀238的含量大于99.2%,而铀的精炼就是要把铀235的浓度提高。
图15 天然铀中铀238和铀235的比例
上图代表天然铀,蓝色部分表示铀238的比例,红色部分代表铀235。
图16 低浓缩铀中铀238和铀235的比例
上图代表低浓缩铀,红色部分的铀235占比3%到4%,低浓缩铀主要用于核电站。
图16 高浓缩铀中铀238和铀235的比例
上图代表高浓缩铀,红色部分的铀235占比90%左右,主要用于核武器。
天然铀中几乎全是铀238,要想把铀235的浓度提高,这实在是太难了,因为它们属于同一种元素,而质量却只相差3个中子,它们的化学性质几乎都是一样的!加拿大华人网 http://www.sinoca.com/