武器核查如何判断是在制造核武器还是核电?

武器核查如何判断是在制造核武器还是核电?2009-11-08 　来源: 网易探索(广州)　

常规用途的核反应堆需要3%到5%的铀-235（其余的都是铀-238，铀最常见的同位素）。但是核武器需要的铀-235浓度至少要达到90%。如果能证实铀-235的浓度达到后者，那么这将是一个无可辩驳的企图制造核武器的证据。

网易探索11月8日报道 在几乎所有人都相信伊朗的核计划目的在于制造核武器时，伊朗坚称自己只想利用核能发电。那么，武器核查人员如何才能得到真相呢？我们跟随他们的脚步，一起分析该国对于铀，这种地球上最丰富的核材料是如何处理和供给的。
1磅核燃料所能产生的能量相当于燃烧300万镑煤炭。在铀可以产生能源之前必须对它进行提纯，并添加一个不稳定的元素：铀235，当它裂解时会释放出巨大的能量，这个过程被称作核裂变。而用作提纯的设备通常是气体离心机，它可以作为有不良企图的一个迹象提醒武器核查员。
常规用途的核反应堆需要3%到5%的铀-235（其余的都是铀-238，铀最常见的同位素）。但是核武器需要的铀-235浓度至少要达到90%。如果能证实铀-235的浓度达到后者，那么这将是一个无可辩驳的企图制造核武器的证据。

图：核弹还是能源？离心机通常成三角形堆叠，不同的用途会有不同的布局，这一点也可以提示武器核查员。核武器需要高纯的铀，所以这个三角形会又长又细，而制造能源需要更多的核燃料，因此堆叠的形状又短又粗。
如何制造核燃料
第一步：开采
铀矿产地主要集中在加拿大，澳大利亚和哈萨克斯坦。矿石被制成铀粉末并且和氟结合在一起，形成六氟化铀气体或结晶。
第二步：分离
离心机，从3英尺高的老型号到4层楼高的现代化机器，以每分钟100,000转的速度旋转，铀原料就被放置在中央的反应室中。由旋转制造的压力达到 48.5万G（重力加速度）。原子量较大的铀-238逐渐靠近离心机的边缘，而较轻的铀-235则保留在中心。结晶的铀-235被认为是富铀，其余则是被丢弃的“贫铀”。
第三步：提纯
因为U-238和U-235的质量差大约只有一个纸夹的重量的5千万亿分之一，因而仅靠一个离心机是不够的，它必须通过额外的离心机加以提纯。这些离心机是如何连接到一起的呢-这就是所谓的级联配置-又一个核物质未来用途的线索。铀在每一层离心机中被提纯，然后被移动到下一层，如此往复。因为核电站所需要的铀浓度较低，所以离心机的级联不需要那么多层，因而看起来会比较短。但是用作核武器的铀浓度要90%以上，那么离心机自然要又细又长了。
第四步：压缩并使用
低浓缩的核燃料被转化为固态的氧化物燃料颗粒，然后放进管道，在核电厂的反应堆核心中产生蒸汽并推进涡轮机转动。高浓缩铀被制成金属块成为核武器的战斗部（弹头）
常见问题：
问：全世界有多少铀浓缩设施？
答：大约20个，其他一些正在建设中


问：钚怎么样？
答：钚也可以转化为核燃料，但它比较稀少，因此必须通过贫铀或者铀来人工合成。有些国家拥有钚武器，最近朝鲜威胁也要做到这一点。
问：除了离心机，还有什么可以作为核查人员的线索？
答：国际原子能机构是一个非政府组织，负责监管全世界的核能利用。通过检查进出核电站的核原料数量一致来确保没有核原料被挪作他用，此外检查人员还可以通过对附近河流，植物的测试来发现是否有用于核武器级浓度的核物质。武器核查如何判断是在制造核武器还是核电?2009-11-08 　来源: 网易探索(广州)　

常规用途的核反应堆需要3%到5%的铀-235（其余的都是铀-238，铀最常见的同位素）。但是核武器需要的铀-235浓度至少要达到90%。如果能证实铀-235的浓度达到后者，那么这将是一个无可辩驳的企图制造核武器的证据。

网易探索11月8日报道 在几乎所有人都相信伊朗的核计划目的在于制造核武器时，伊朗坚称自己只想利用核能发电。那么，武器核查人员如何才能得到真相呢？我们跟随他们的脚步，一起分析该国对于铀，这种地球上最丰富的核材料是如何处理和供给的。
1磅核燃料所能产生的能量相当于燃烧300万镑煤炭。在铀可以产生能源之前必须对它进行提纯，并添加一个不稳定的元素：铀235，当它裂解时会释放出巨大的能量，这个过程被称作核裂变。而用作提纯的设备通常是气体离心机，它可以作为有不良企图的一个迹象提醒武器核查员。
常规用途的核反应堆需要3%到5%的铀-235（其余的都是铀-238，铀最常见的同位素）。但是核武器需要的铀-235浓度至少要达到90%。如果能证实铀-235的浓度达到后者，那么这将是一个无可辩驳的企图制造核武器的证据。

图：核弹还是能源？离心机通常成三角形堆叠，不同的用途会有不同的布局，这一点也可以提示武器核查员。核武器需要高纯的铀，所以这个三角形会又长又细，而制造能源需要更多的核燃料，因此堆叠的形状又短又粗。
如何制造核燃料
第一步：开采
铀矿产地主要集中在加拿大，澳大利亚和哈萨克斯坦。矿石被制成铀粉末并且和氟结合在一起，形成六氟化铀气体或结晶。
第二步：分离
离心机，从3英尺高的老型号到4层楼高的现代化机器，以每分钟100,000转的速度旋转，铀原料就被放置在中央的反应室中。由旋转制造的压力达到 48.5万G（重力加速度）。原子量较大的铀-238逐渐靠近离心机的边缘，而较轻的铀-235则保留在中心。结晶的铀-235被认为是富铀，其余则是被丢弃的“贫铀”。
第三步：提纯
因为U-238和U-235的质量差大约只有一个纸夹的重量的5千万亿分之一，因而仅靠一个离心机是不够的，它必须通过额外的离心机加以提纯。这些离心机是如何连接到一起的呢-这就是所谓的级联配置-又一个核物质未来用途的线索。铀在每一层离心机中被提纯，然后被移动到下一层，如此往复。因为核电站所需要的铀浓度较低，所以离心机的级联不需要那么多层，因而看起来会比较短。但是用作核武器的铀浓度要90%以上，那么离心机自然要又细又长了。
第四步：压缩并使用
低浓缩的核燃料被转化为固态的氧化物燃料颗粒，然后放进管道，在核电厂的反应堆核心中产生蒸汽并推进涡轮机转动。高浓缩铀被制成金属块成为核武器的战斗部（弹头）
常见问题：
问：全世界有多少铀浓缩设施？
答：大约20个，其他一些正在建设中


问：钚怎么样？
答：钚也可以转化为核燃料，但它比较稀少，因此必须通过贫铀或者铀来人工合成。有些国家拥有钚武器，最近朝鲜威胁也要做到这一点。
问：除了离心机，还有什么可以作为核查人员的线索？
答：国际原子能机构是一个非政府组织，负责监管全世界的核能利用。通过检查进出核电站的核原料数量一致来确保没有核原料被挪作他用，此外检查人员还可以通过对附近河流，植物的测试来发现是否有用于核武器级浓度的核物质。