中国铀矿开采提炼史话
计划推行三年左右,但实际上全民办铀矿的热潮仅持续了一年多就慢慢降温了,最后除留下下庄作为一个典型外,其它小矿绝大部分都被关闭了。
建设铀浓缩厂
据二机部副部长袁成隆回忆,通过全民办铀矿和土法炼铀,国家共获得“黄饼”163吨。这些“黄饼”在苏联后来毁约停援但我国铀矿山及水冶厂一时又难以建成的情况下,为中国初期的核燃料生产提供了基本原料,从而为中国第一颗原子弹炸响赢得了时间。
粗制成的“黄饼”尚需经过精致、氟化、铀同位素分离、还原等处理过程才能作为核武器装料或供核电站发电。而在这一过程中,最困难的是将铀235从铀同位素混合物中分离出来。铀同位素分离需在专门的铀浓缩厂进行。因此,几乎与铀矿勘探在全国大面积展开的同时,中国也开始了铀浓缩厂的建设。
1960年6月,兰州铀浓缩厂开始进入设备安装阶段。为加快进度,更为节省经费,兰州铀浓缩厂当时安装的是从苏联一个工厂淘汰下来的扩散机。而据报道,兰州铀浓缩厂现在已不再采用气体扩散法而是采用离心分离法来生产浓缩铀,使用的设备也不是扩散机,而是自行研制生产的离心机。中核集团公司总工程师雷增光表示:“它(离心分离法)的耗电量大概相当于扩散法的二十五分之一,综合成本降下来50%还要多。”
气体扩散法与离心分离法的原料均为六氟化铀(由专门工厂生产),所不同的是,气体扩散法是利用六氟化铀在65℃就会气化的特点,不断地将六氟化铀气体向有大量微孔(直径约为0.01微米)的薄膜压送。由于含铀235的气体分子比含铀238的气体分子轻,热运动速度大,更容易通过薄膜,故而使铀235得到一定程度的富集;而离心分离法是将六氟化铀置于高速旋转的离心机中,含铀235的六氟化铀分子比含铀238的六氟化铀分子轻,受到的离心力小,通常聚集在轴线附近。这样,从轴线附近引出气流,亦可使铀235得到一定程度的富集。由于气化后的六氟化铀每扩散一次仅使铀235的相对丰度提高百分之零点几,故而要达到丰度90%以上的武器级铀,往往需经过几千级的分离,如美国橡树岭的浓缩铀厂就有4384个扩散级。而采用离心分离法的一个大型的同位素离心机分离厂通常需要安装一二百万台离心机。
在中苏原子能工业援助协议指定的8个工业项目中,铀浓缩厂光是主设备扩散机就需要好几千台,而每一台扩散机都价值不菲,自然最费钱,其投资规模差不多与其它7个项目投资总和相当。正在建设的几个核工厂中,兰州铀浓缩厂最为关键,苏联专家也最多,有近50人。因此,中苏关系破裂对兰州铀浓缩厂建设带来的困难和损失可想而知。其实,早在中苏矛盾公开化之前,中方就已未雨绸缪,采取了一系列应变措施,譬如组织力量进行理论研究、科学实验和关键技术攻关等。技术人员利用苏联专家将撤未撤这段时间,一对一、多对一地开展友好活动和对口学习,想方设法地弄清搞透以前不明白的问题或以后可能遇到的难题。
1964年1月14日11时05分,兰州铀浓缩厂首次生产出了丰度达到90%的可用于核武器装料的铀235!
[编辑/旭日]
上一篇:丁页5井侧钻水平井钻井技术与实践
下一篇:对岩土工程勘察要点的分析