中国第一颗原子弹铀是怎么浓缩的?
既然你诚心诚意的问了, 我便认认真真的回答你。
说起中国第一颗原子弹,您恐怕已经不再有什么胃口了。
今天要说的是诸位从没有细打听过的一件事 —— 那颗原子弹的原料是哪里搞来的?
这件事说出来有点好笑,却又不好笑,中国当时精选原子弹的原材料的过程就跟做豆腐差不多,居然是由成千上万农民用人类最原始和简陋的材料,在山寨工厂里,流血流汗,不顾放射性危险,硬凑出来的。
懂一点核物理的都知道,造原子弹要从找铀矿开始。 只有铀235可以造核弹,而自然界的铀只含有不到0.7%的铀235。 原子弹需要较高浓度的铀235。 这个过程先要把铀从铀矿石(多为花岗岩)中提炼出来,然后浓缩出铀235。 提炼铀包括开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等程序。 前三步技术含量较低。从铀金属中浓缩分离出铀235是最后也是技术含量最高的流程,必须在正规工厂或实验室里做。造原子弹,就得从找铀起步。铀矿这个东西即便今天也不是拿钱就可以随便买的。
1955年那个时候我国是两眼一麻黑,根本就不知道哪里有铀矿。 当时的二机部决定铀矿勘探和开采要全民来办。 不久两万多人的地质队伍在全国进行了大面积普查,最后确定了几个铀矿开采基地。但有意思的是,用于第一颗原子弹的铀竟然不全是出自这几个铀矿,而是来自于那些搞不清铀元素为何物的农民手中。当年许多县甚至人民公社都组建了地质队,成千上万的农民投入了找矿工作。
在短短几个月的时间里,湖南、广东、辽宁等地的农民采矿大军便将近地表层的铀矿石几乎扫荡一空。铀矿找到了,下一步是精选。 这在当时是个大问题。 那时铀矿精选和处理铀矿石的工厂都没有建成,而研究单位又急需两吨二氧化铀做实验,二机部部长宋任穷便指示三局想办法先生产出制取二氧化铀的原料。三局决定在广东的一个地方搞土法炼铀。 这个地方叫下庄。下庄是粤北山区中一个仅有几十户农家的小山村。
苏联专家别捷夫去那里看过后很兴奋,命名其为希望矿化区。 为了在炼铀厂建成之前获取制造第一颗原子弹所需的重铀酸铵,三局副局长佟城首先赶到下庄,组织十一分队实施土法炼铀。不到一个月炼铀厂就建成了,但厂房有点山寨,竟是用树皮、茅草和竹子搭起来的。 草棚下并排竖立着几个大桶,用以代替浸出槽,每个桶中装满了碎矿、稀硝酸和稀硫酸,被浸泡着的矿石在桶里发出咕咕的响声,浸出来的溶液从第一个桶里流进第二个、第三个……然后流进地下的容器里,再从容器里倒回到第一个桶中,反复浸泡沉淀。
在这里,用布袋、豆腐包搞过滤,用煮饭用的大铁锅当反应器,接下来,在另一个草棚里,人们用同样简陋的土办法,把溶液慢慢烤干。湖南省有个郴县(今为郴州市)也是当时的一个土法炼铀的点。 汗流浃背的农民矿工们用铁锤砸碎放在用来锤稻子的臼窝里的矿石,用筛米的筛子筛出粉末,接着加酸浸出,用滤斗过滤,用电炉烤干。当时苏联专家对这样一种全民办矿,土法炼铀,既热烈又混乱的局面持两种态度。三局的总工程师斯捷潘诺夫主张按照正规的办法办,采样、试验、设计、订购设备、建厂都要按程序来运作。
但如果按他的办法搞就得多搞几年时间。 中方领导考虑那个时间太长,根本就没法按照毛主席提出的“搞一点原子弹、氢弹”的时间表按时出弹。 水冶专家特拉菲莫夫却支持中方的做法,他说他自己原先就搞过土法炼铀。 苏联的土法是什么办法呢?即使用陶土大缸和大木桶,再用纱布过滤。这个办法对人身体有危害,对环境的污染比正规的厂子大。但是当时为了早日把铀产品搞出来,肯定要做出牺牲的。 所以当时苏联专家提出来要加工20个大桶,直径要两米,高也要两米,这样每个桶装几吨矿石做渗滤,把硫酸倒进去,从里面把铀矿浸出来。
苏联专家还强调要加强安全防护,设备条件简陋不等于说就不能安全防护或者不需要安全防护了。比如操作的时候都要戴胶皮手套,要穿上套鞋,穿上工作服,还要穿上橡皮围裙,戴口罩,另外废水一定要经过石灰和木炭处理。 但这话说的容易做起来难,当时一穷二白的乡下哪来这些个家伙?
很多人不得不直接用手来操作,结果死伤了好几个工人和农民。这其中也包括一位参加过长征的老红军。土法炼铀中,有些材料需求量很大,比如用来过滤的布就特别费,在酸液中浸一、两次就不能再用了。 当时布都要凭布票购买,每人每年的定量很有限,买多了不行,人家要盘问。 铀矿工人们就拿着上级发的布票,轮流去各家商店购买,一人一次只能买几米回来。买布时还要保密,不敢跟人家说一下子要这么多布干什么。
1958年底,二机部在下庄主持召开了全民办铀矿现场会,推广下庄的土法炼铀经验。在此前后,江西、广东、湖南、云南、贵州等20多个省区的农民也被动员起来,人人动手,用土法采矿并冶炼。他们从附近采集矿石,用类似的办法制成精选矿。 当时这种被精选后的铀矿被称为“黄饼”(不是黄豆制成的“豆饼”).。 农民制成“黄饼”后,拿到收购点去。
尽管这样的“黄饼”极其粗糙,但国家当时定出的价钱却超过了黄金,每吨 20来万元。 在当时20万元可以盖一所中型医院。 不过扣除了制作成本,加上其生产效率十分低下,农民并没有赚什么钱。二机部的袁成隆副部长说,土法炼铀,老百姓搞,我听说云南云沧那个地方有农民在那儿炼铀,就亲自去看看到底怎么样。去了一看,到处是小高炉,正在那儿炼呢,一个副专员在那儿主持这个事儿。开采呢,就是用镐刨,那个矿比较富,把那含铀矿刨出来。
要碾碎怎么办呢,没有别的办法,用碾子,就是老百姓碾粮食的那种碾子(日后还要用那个碾子压粮食),把那铀矿石碾碎。碾碎以后得过滤啊,那就用做豆腐的麻布包过滤,一道一道过滤。最后得出细一点儿的,那个铀的沫,这也叫初铀。将来拿这个就可以搞氧化铀、四氟化铀、六氟化铀,一道一道弄下去了。老百姓找矿代价很高,不仅浪费了许多铀,消耗了大量选矿原料,而且还由于缺乏环境保护设施和手段,造成了严重的污染。
农民由于缺乏自身防护的知识和设备, 受到放射性污染的伤害的肯定的。 不过,这种低剂量的放射危害要很多年后才能体现出来。但当时这样的土法炼铀却了产生了一定的成果:通过全民办铀矿,获得土法冶炼的重铀酸铵163吨,为原子弹试验的核燃料的生产提供了原料,进而为中国第一颗原子弹的研制赢得了时间。
对此,美国学者刘易斯和薛理泰说,从一定意义上讲,中国的第一颗原子弹是一枚人民炸弹。这件事今天看起来确实很好笑 —— 当年造第一颗原子弹居然就跟造豆腐似的老土,连命都不要了。 但也不好笑,那个时代的人们还是有点精神的。 伙计,日后可别再小看中国的农民了,造第一颗原子弹也有他们的血汗和生命。
那座丰碑上有邓稼先、钱三强等伟人的身影,碑下浸润着农民的血汗。
兔哥回答,欢迎关注!1964年10月16日下午3时我国第一颗原子弹爆炸成功。原子弹所需要的原料主要是浓缩铀235,要求达到90%以上的纯度才能用来制造原子弹,而原子弹所需要的浓缩铀的提练是制造原子弹最大的拦路虎,现在我们总听到用于浓缩铀提纯的高速离心机,这是获取高纯度浓缩铀的主要的设备。由于铀在自然界里的含量极低,即便是铀矿石的铀含量也只有0.7%的铀235含量,因此,即便是用最现代化的离心机提取武器级的浓缩铀也需要十几,几十万台离心机长时间的工作才能提取出一颗原子弹所需要的高纯度浓缩铀,需要几年的时间。而我国的第一颗原子弹浓缩铀的提练却很原始,没有离心机,全民参与,土法上马,可以说是即悲壮又豪迈。(铀矿石↓)
我国第一颗原子弹核原料的来源;1955年1月,我国根据当时的国际环境,决定研制原子弹,当时苏联提供了前期的帮助。而制造原子弹所需要的铀235我们并没有,于是找矿、建设铀提练工厂就是一个重要的任务,然而由于苏联撤走专家使这项工作受到影响,不过还是首批建了8个核矿工厂,不过我国的第一颗原子弹所使用的铀矿并不是核矿厂生产的,而是普通的老百姓,为什么呢?原来在建设核矿场之前,为了原子弹的前期实验需要,当时的二机部提出了“全民办铀矿”的号召,而此时的核矿厂正处于建设当中,因此就错过了第一颗原子弹所需核原料的供应。而当时全国范围内的湖南、辽宁、广东等地是代表省份,广大农民投入到了找矿的运动中,把地表的铀矿整个收集一个便,并且还开采了一些小铀矿,甚至连一些微含量的小铀矿都开采了,全国涉及面积之大,参与人数之多简直是一场轰轰烈烈的找矿大会战,那么这些农民又是怎么知道是不是油矿石呢?
当时的人们是如何寻找铀矿石的;首先所找的都是地表面方便开采的铀矿石,由政府组织动员,专家负责指导,教授农民简单易行而且行之有效的方法。发给农民和参与找矿者找矿用的闪烁计数器和盖革计数器,当发现铀矿石时这个仪器就会灯光闪动。通过这样的措施使全民找矿的工作开展起来,那时人民群众的热情高涨,不计个人利益得失,跋山涉水,不顾个人安危,有时甚至是饿着肚子,抛家舍业的去找铀矿石。仅仅三个多月湖南的群众就把全省95%以上的地方都找遍了,其它省份也是如此。人们找到后就把这些矿石集中起来,堆成了一座座小山,油矿石是不能用来直接提练铀的,需要把矿石磨碎变成粉矿料才能做下一步的提取,于是这些普通的群众又投入到铀矿石的粗加工当中去。
不等不靠,土法炼铀;铀矿的粗提纯前期工作对技术要求不高,于是广大群众在找矿开采的同时又开始铀矿的初期提纯工作,所有的提炼都是原始的,所谓的工厂实际就是作坊,用最简单的材料搭起一座座的窝棚,当时需要把铀矿石碾碎磨成粉末,没有机器设备就用锤子、碾子、全部靠人工,然后把变成粉末的铀矿粉放入大缸中或是大桶里,加入稀硝酸和稀硫酸,这些铀矿石在里面浸泡着,咕嘟、咕嘟得冒这气泡,把浸泡出来的溶液从一个大桶放进另一个大桶再放进下一个大桶,如此反复下去。浸泡出来的溶液都要进行过滤,就采用过滤豆腐浆的方法,经过N多次的反复过滤,直到过滤出来的矿渣经过测试没有了铀元素为止。然后把这些溶液经过焙干,那时候没有烘干机,只能是烤干,烤干后就变成了黄色、褐色、黑色,然后就做成饼状的粗铀原料,当时叫做“黄铀饼”,在把这些黄铀饼送到铀精炼长提纯。就是用这种方法在1961年前就提供了约163吨铀精矿原料,保障了原子弹提前一年爆炸成功。应该说我国的第一颗原子弹是真正的人民创造出来的原子弹。
我国原子弹的爆炸成功使我国成为世界五大核国家之一,也使我国成为一个负责任的核大国,原子弹的成功充分展示了广大人民群众的勤劳智慧,和建设社会主义新中国的朴素的高尚情怀和艰苦奋斗的优良传统,永远值得我们珍惜和怀念。
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