第396章 环保的蘑菇栽种方法
燃料元件其实就是经过处理之后的核燃料，外表看起来是一块块形状一致的芯块，就跟一块以前手表上常用的电子电池差不多，只不过要放大一些。
“预计的指标跟之前的一样吧？”陈神确定了一下。
那边打开一份投屏文件，翻到对应的页数，“按目前的计算，经过新方法处理之后产生的陶瓷核燃料可以达到理想中的保护率。”
所谓陶瓷核燃料是以难熔化合物形态使用的核燃料，以目前的普遍水平，在经过这种处理之后能保证98%的放射性裂变物质不逸出，只有穿透能力较强的中子和γ射线才能辐射出来。
不过系统技术不一样。
曾乐安从文件里圈出一个数字，“按照预计，新型的陶瓷核燃料应该可以保证99.8%的放射性裂变物质不逸出，而且我们后面还要把核燃料装到合金基体中，这样可以把陶瓷高熔点和辐照稳定性与金属较好的强度、塑性和热导率等特点结合起来，进一步增加安全性。”
“这样即使燃料元件包壳破裂，外层的金属基体也可以减少裂变产物的外泄。”
跟核相关的事物，第一要考虑的就是安全性，微型核反应堆更是如此。
核燃料外面这层经过特殊处理的陶瓷就是第一道防线，而第二道防线则是陶瓷外面的合金基体，除了这两道防线之外，还有其他防线。
可以说，核反应堆16吨的重量，有将近三分之一都用到了防泄漏上。
陈神点点头，“那就先生产燃料元件吧，其他方案的设计也要抓紧了，我们只有九个月的时间。”
“另外钚239的供应没有问题吧？”
负责生产环节的齐龙主动开口：“我们已经在走申请程序了，估计这几天就可以特批下来。”
“那就行。”
藏羚羊上面用的核燃料不是一般人最熟悉的铀235，而是钚239。
这也是核燃料的一种。
要说钚239那就不得不说到铀这种元素，铀元素有铀235和铀238之分。
但是铀235跟238之间只有铀235才能发生裂变反应，铀238只能算是核废料，而且在自然界中，铀235的储量与铀238相比，大约只占0.7%，数量极其稀少。
既然铀235数量稀少，那么相对的，自然界里铀矿石中含量最多的自然就是铀238。
而钚239正好可以通过用快中子轰击铀238得到，因为铀238会以一定比例吸收快中子，从而变成钚239，相当于一个变废为宝的过程，铀238一下子就从核废料摇身一变成为了可用的核燃料。
而快中子是核裂变反应中产生的自由中子，通俗点说只要用少量的铀235或者钚239建成反应堆，然后在核燃料外面摆上一圈铀238，就可以在一边等待蘑菇生长了，过一段时间之后再打开种植箱，就会发现里面的铀238已经长大变成了钚239。
而且生成的钚239数量比反应堆使用的核燃料还要多，这还是个稳赚不赔的买卖……
这可比用成千上万台离心机从铀矿石中提取铀235要容易得多了，那种做法一年下来撑死也就几公斤或者十几公斤，不管是用来做蘑菇弹还是用到核电站上都不够用。
而且这样做用的离心机少了，用的电自然也少了，也更加环保了，地球妈妈也露出了欣慰的微笑。
所以许多想快速跨入蘑菇种植俱乐部，早日发家致富的国家制造的第一颗蘑菇弹基本都是钚弹。
现在的典型就有旁边准备登日的邻居，以前还有对面早期的胖子蘑菇弹，都是钚弹。
藏羚羊的核反应堆也是基于这个铀变钚的原理设计的，全称应该叫做【快中子增殖式核反应堆】。
这种反应堆并不是系统的首创，在上个世纪就已经有人想到了。
而且系统也没有在结构上进行多大的创新，相比一般核反应堆由核燃料、减速剂、控制棒、冷却剂、反应层组成，系统的核反应堆中只少了一个减速剂的部分。
因为减速剂的作用是用于慢化裂变反应中产生的中子速度，让它们从快中子变成慢中子，这样才能让铀235产生裂变反应。大众常听到的“重水”就属于减速剂的一种，可以把快中子的速度从每秒14000千米降到每秒几千米变成慢中子。
以钚为燃料的反应堆不需要使用减速剂，因为只有快中子才可以让钚产生裂变反应。
除了减速剂之外，其他部分的设计思路都跟现在差别不大，唯一的区别就是材料和工艺的进步。
其中最大的突破就是系统突破了反应堆中钚利用的方法。
一般快中子增殖堆中生成的钚239是不可以直接使用的，需要取出进行二次处理，从里面提取出钚才可以再次作为燃料使用。
而按系统的技术来，可以对作为增殖层的铀238进行特殊化处理，这种处理之后的铀238在转化成钚239之后，不需要二次取出处理，就可以由机械装置送入反应堆中当成核燃料使用。
这对于缩小反应堆的体型很有利。
因为目前在有中子反射物料的情况下，球形钚产生裂变的临界质量为十公斤，也就是说只要制作成球形，只需要十公斤就可以让钚239产生裂变进而发生链式反应。
这个临界质量比起铀235的十五公斤少了一半。
再加上藏羚羊号的中子反射层属于特制的，效率比起现在的要高，能够反射更多的快中子，使得核燃料更容易发生裂变反应。
所以哪怕钚燃料没有做成球形，临界质量也可以降低到十公斤，这样在外围再布置上一圈铀238，等它们转化成钚239就可以以最轻的燃料重量释放出最大的能量。
在使用这个技术之后，再加上材料上的进步，核反应堆的核心部分被设计成了一个圆柱，只有八十五厘米高，而且直径只有三米，可以完美放入藏羚羊号顶部。
“现在控制棒的设计怎么样了？”
核燃料部分的问题解决了，陈神转向其他部分。
曾乐安快速把屏幕上投影的资料翻到另外一面，“现在控制棒的设计方案已经完成初步方案。”
“预计的指标跟之前的一样吧？”陈神确定了一下。
那边打开一份投屏文件，翻到对应的页数，“按目前的计算，经过新方法处理之后产生的陶瓷核燃料可以达到理想中的保护率。”
所谓陶瓷核燃料是以难熔化合物形态使用的核燃料，以目前的普遍水平，在经过这种处理之后能保证98%的放射性裂变物质不逸出，只有穿透能力较强的中子和γ射线才能辐射出来。
不过系统技术不一样。
曾乐安从文件里圈出一个数字，“按照预计，新型的陶瓷核燃料应该可以保证99.8%的放射性裂变物质不逸出，而且我们后面还要把核燃料装到合金基体中，这样可以把陶瓷高熔点和辐照稳定性与金属较好的强度、塑性和热导率等特点结合起来，进一步增加安全性。”
“这样即使燃料元件包壳破裂，外层的金属基体也可以减少裂变产物的外泄。”
跟核相关的事物，第一要考虑的就是安全性，微型核反应堆更是如此。
核燃料外面这层经过特殊处理的陶瓷就是第一道防线，而第二道防线则是陶瓷外面的合金基体，除了这两道防线之外，还有其他防线。
可以说，核反应堆16吨的重量，有将近三分之一都用到了防泄漏上。
陈神点点头，“那就先生产燃料元件吧，其他方案的设计也要抓紧了，我们只有九个月的时间。”
“另外钚239的供应没有问题吧？”
负责生产环节的齐龙主动开口：“我们已经在走申请程序了，估计这几天就可以特批下来。”
“那就行。”
藏羚羊上面用的核燃料不是一般人最熟悉的铀235，而是钚239。
这也是核燃料的一种。
要说钚239那就不得不说到铀这种元素，铀元素有铀235和铀238之分。
但是铀235跟238之间只有铀235才能发生裂变反应，铀238只能算是核废料，而且在自然界中，铀235的储量与铀238相比，大约只占0.7%，数量极其稀少。
既然铀235数量稀少，那么相对的，自然界里铀矿石中含量最多的自然就是铀238。
而钚239正好可以通过用快中子轰击铀238得到，因为铀238会以一定比例吸收快中子，从而变成钚239，相当于一个变废为宝的过程，铀238一下子就从核废料摇身一变成为了可用的核燃料。
而快中子是核裂变反应中产生的自由中子，通俗点说只要用少量的铀235或者钚239建成反应堆，然后在核燃料外面摆上一圈铀238，就可以在一边等待蘑菇生长了，过一段时间之后再打开种植箱，就会发现里面的铀238已经长大变成了钚239。
而且生成的钚239数量比反应堆使用的核燃料还要多，这还是个稳赚不赔的买卖……
这可比用成千上万台离心机从铀矿石中提取铀235要容易得多了，那种做法一年下来撑死也就几公斤或者十几公斤，不管是用来做蘑菇弹还是用到核电站上都不够用。
而且这样做用的离心机少了，用的电自然也少了，也更加环保了，地球妈妈也露出了欣慰的微笑。
所以许多想快速跨入蘑菇种植俱乐部，早日发家致富的国家制造的第一颗蘑菇弹基本都是钚弹。
现在的典型就有旁边准备登日的邻居，以前还有对面早期的胖子蘑菇弹，都是钚弹。
藏羚羊的核反应堆也是基于这个铀变钚的原理设计的，全称应该叫做【快中子增殖式核反应堆】。
这种反应堆并不是系统的首创，在上个世纪就已经有人想到了。
而且系统也没有在结构上进行多大的创新，相比一般核反应堆由核燃料、减速剂、控制棒、冷却剂、反应层组成，系统的核反应堆中只少了一个减速剂的部分。
因为减速剂的作用是用于慢化裂变反应中产生的中子速度，让它们从快中子变成慢中子，这样才能让铀235产生裂变反应。大众常听到的“重水”就属于减速剂的一种，可以把快中子的速度从每秒14000千米降到每秒几千米变成慢中子。
以钚为燃料的反应堆不需要使用减速剂，因为只有快中子才可以让钚产生裂变反应。
除了减速剂之外，其他部分的设计思路都跟现在差别不大，唯一的区别就是材料和工艺的进步。
其中最大的突破就是系统突破了反应堆中钚利用的方法。
一般快中子增殖堆中生成的钚239是不可以直接使用的，需要取出进行二次处理，从里面提取出钚才可以再次作为燃料使用。
而按系统的技术来，可以对作为增殖层的铀238进行特殊化处理，这种处理之后的铀238在转化成钚239之后，不需要二次取出处理，就可以由机械装置送入反应堆中当成核燃料使用。
这对于缩小反应堆的体型很有利。
因为目前在有中子反射物料的情况下，球形钚产生裂变的临界质量为十公斤，也就是说只要制作成球形，只需要十公斤就可以让钚239产生裂变进而发生链式反应。
这个临界质量比起铀235的十五公斤少了一半。
再加上藏羚羊号的中子反射层属于特制的，效率比起现在的要高，能够反射更多的快中子，使得核燃料更容易发生裂变反应。
所以哪怕钚燃料没有做成球形，临界质量也可以降低到十公斤，这样在外围再布置上一圈铀238，等它们转化成钚239就可以以最轻的燃料重量释放出最大的能量。
在使用这个技术之后，再加上材料上的进步，核反应堆的核心部分被设计成了一个圆柱，只有八十五厘米高，而且直径只有三米，可以完美放入藏羚羊号顶部。
“现在控制棒的设计怎么样了？”
核燃料部分的问题解决了，陈神转向其他部分。
曾乐安快速把屏幕上投影的资料翻到另外一面，“现在控制棒的设计方案已经完成初步方案。”