[分享] 生產鈽-239的原理

作者: rheumatism (風濕爺)   2023-02-08 23:50:17
大家好
去年著手準備的核彈原理影片會在3月開始上傳
內容包括臨界質量、反射體(核彈稱為tamper)、槍式與內爆式引爆原理
這些都是公開資料,不用怕黑衣人破門而入
考量敘述不要過於雜亂,這個月會先上傳比較次要的部分,作為後續的引用資料
因為這比較偏通則性的原理,放在有核不可系列
包括輻射衰變鍊、離心法濃縮鈾、自發性核分裂
已經上傳的是跟製造鈽-239有關的原理,輻射衰變鍊
https://youtu.be/i_Fwo1Sk8gk
鈾-238吸收中子後,變成鈾-239,
第一次衰變成錼-239,多一顆質子,從92顆變成93顆
第二次衰變成鈽-239,又多一顆質子,共有94顆
大於1次的衰變,稱為輻射衰變鍊
曼哈頓計畫的漢福德工程區,三座反應器B、D、F,就是用這個方法生產鈽-239
影片摘要
不穩定的原子核需要多次釋放能量,稱為衰變鍊(decay chain)
1. 兩次衰變範例
鍶-90經過beta衰變為釔-90,尚未達到穩定,
釔-90再以beta衰變成穩定的鋅-90。
2. N次衰變求解
Bateman Equation,計算衰變鍊中,每個核種的數量
3. 鈾-235、鈾-238與鈽-239衰變鍊
附帶一提,從鈾-238的衰變鍊可以看到,貧鈾彈的主要衰變是alpha粒子
雖然很容易屏蔽,但爆炸後的碎片變成粉塵汙染,吸入人體的生物效應反而變嚴重
計算人體劑量時,體內的alpha粒子輻射加權因數是20,在所有輻射源中是最大的
這也是為何要調查戰區使用貧鈾彈後的輻射汙染,以及對當地居民的影響
有關輻射能量與劑量的差別,可以參考輻射單位這集
https://youtu.be/lGIyc6rHEe4
這週上傳離心機原理後,再跟大家分享
感謝
作者: saccharomyce (酵公菌)   2023-02-09 01:16:00
會不會做到氫彈核融合原理的泰勒構型 這比較有趣

Links booklink

Contact Us: admin [ a t ] ucptt.com