第392章 環保的蘑菇栽種方法

　　燃料元件其實就是經過處理之后的核燃料，外表看起來是一塊塊形狀一致的芯塊，就跟一塊以前手表上常用的電子電池差不多，只不過要放大一些。

　　“預計的指標跟之前的一樣吧？”陳神確定了一下。

　　那邊打開一份投屏文件，翻到對應的頁數，“按目前的計算，經過新方法處理之后產生的陶瓷核燃料可以達到理想中的保護率。”

　　所謂陶瓷核燃料是以難熔化合物形態使用的核燃料，以目前的普遍水平，在經過這種處理之后能保證98的放射性裂變物質不逸出，只有穿透能力較強的中子和γ射線才能輻射出來。

　　不過系統技術不一樣。

　　曾樂安從文件里圈出一個數字，“按照預計，新型的陶瓷核燃料應該可以保證99.8的放射性裂變物質不逸出，而且我們后面還要把核燃料裝到合金基體中，這樣可以把陶瓷高熔點和輻照穩定性與金屬較好的強度、塑性和熱導率等特點結合起來，進一步增加安全性。”

　　“這樣即使燃料元件包殼破裂，外層的金屬基體也可以減少裂變產物的外泄。”

　　跟核相關的事物，第一要考慮的就是安全性，微型核反應堆更是如此。

　　核燃料外面這層經過特殊處理的陶瓷就是第一道防線，而第二道防線則是陶瓷外面的合金基體，除了這兩道防線之外，還有其他防線。

　　可以說，核反應堆16噸的重量，有將近三分之一都用到了防泄漏上。

　　陳神點點頭，“那就先生產燃料元件吧，其他方案的設計也要抓緊了，我們只有九個月的時間。”

　　“另外钚239的供應沒有問題吧？”

　　負責生產環節的齊龍主動開口：“我們已經在走申請程序了，估計這幾天就可以特批下來。”

　　“那就行。”

　　藏羚羊上面用的核燃料不是一般人最熟悉的鈾235，而是钚239。

　　這也是核燃料的一種。

　　要說钚239那就不得不說到鈾這種元素，鈾元素有鈾235和鈾238之分。

　　但是鈾235跟238之間只有鈾235才能發生裂變反應，鈾238只能算是核廢料，而且在自然界中，鈾235的儲量與鈾238相比，大約只占0.7，數量極其稀少。

　　既然鈾235數量稀少，那么相對的，自然界里鈾礦石中含量最多的自然就是鈾238。

　　而钚239正好可以通過用快中子轟擊鈾238得到，因為鈾238會以一定比例吸收快中子，從而變成钚239，相當于一個變廢為寶的過程，鈾238一下子就從核廢料搖身一變成為了可用的核燃料。

　　而快中子是核裂變反應中產生的自由中子，通俗點說只要用少量的鈾235或者钚239建成反應堆，然后在核燃料外面擺上一圈鈾238，就可以在一邊等待蘑菇生長了，過一段時間之后再打開種植箱，就會發現里面的鈾238已經長大變成了钚239。

　　而且生成的钚239數量比反應堆使用的核燃料還要多，這還是個穩賺不賠的買賣…

　　這可比用成千上萬臺離心機從鈾礦石中提取鈾235要容易得多了，那種做法一年下來撐死也就幾公斤或者十幾公斤，不管是用來做蘑菇彈還是用到核電站上都不夠用。

　　而且這樣做用的離心機少了，用的電自然也少了，也更加環保了，地球媽媽也露出了欣慰的微笑。

　　所以許多想快速跨入蘑菇種植俱樂部，早日發家致富的國家制造的第一顆蘑菇彈基本都是钚彈。

　　現在的典型就有旁邊準備登日的鄰居，以前還有對面早期的胖子蘑菇彈，都是钚彈。

　　藏羚羊的核反應堆也是基于這個鈾變钚的原理設計的，全稱應該叫做快中子增殖式核反應堆。

　　這種反應堆并不是系統的首創，在上個世紀就已經有人想到了。

　　而且系統也沒有在結構上進行多大的創新，相比一般核反應堆由核燃料、減速劑、控制棒、冷卻劑、反應層組成，系統的核反應堆中只少了一個減速劑的部分。

　　因為減速劑的作用是用于慢化裂變反應中產生的中子速度，讓它們從快中子變成慢中子，這樣才能讓鈾235產生裂變反應。大眾常聽到的“重水”就屬于減速劑的一種，可以把快中子的速度從每秒14000千米降到每秒幾千米變成慢中子。

　　以钚為燃料的反應堆不需要使用減速劑，因為只有快中子才可以讓钚產生裂變反應。

　　除了減速劑之外，其他部分的設計思路都跟現在差別不大，唯一的區別就是材料和工藝的進步。

　　其中最大的突破就是系統突破了反應堆中钚利用的方法。

　　一般快中子增殖堆中生成的钚239是不可以直接使用的，需要取出進行二次處理，從里面提取出钚才可以再次作為燃料使用。

　　而按系統的技術來，可以對作為增殖層的鈾238進行特殊化處理，這種處理之后的鈾238在轉化成钚239之后，不需要二次取出處理，就可以由機械裝置送入反應堆中當成核燃料使用。

　　這對于縮小反應堆的體型很有利。

　　因為目前在有中子反射物料的情況下，球形钚產生裂變的臨界質量為十公斤，也就是說只要制作成球形，只需要十公斤就可以讓钚239產生裂變進而發生鏈式反應。

　　這個臨界質量比起鈾235的十五公斤少了一半。

　　再加上藏羚羊號的中子反射層屬于特制的，效率比起現在的要高，能夠反射更多的快中子，使得核燃料更容易發生裂變反應。

　　所以哪怕钚燃料沒有做成球形，臨界質量也可以降低到十公斤，這樣在外圍再布置上一圈鈾238，等它們轉化成钚239就可以以最輕的燃料重量釋放出最大的能量。

　　在使用這個技術之后，再加上材料上的進步，核反應堆的核心部分被設計成了一個圓柱，只有八十五厘米高，而且直徑只有三米，可以完美放入藏羚羊號頂部。

　　“現在控制棒的設計怎么樣了？”

　　核燃料部分的問題解決了，陳神轉向其他部分。

　　曾樂安快速把屏幕上投影的資料翻到另外一面，“現在控制棒的設計方案已經完成初步方案。”