小朋友问我为什么制造原子弹需要离心机,怎么回答比较妥当?
离心机分类
离心机的种类很多,我们习惯从几个方面分类:按照转速的大小可分为:低速离心机,高速离心机和超高速离心机;按照对温度的要求可分为:普通离心机和冷冻离心机;按照离心机体积大小可分为:落地式离心机,台式离心机,掌上离心机等。
1.转速:离心机根据最大转速的不同分为低速离心机(<10,000rpm/min),高速离心机(10,000rpm/min---30,000rpm/min)
2. 容量:每次需要离心多少个样品管,每个样品管需要多少容量,这些因素决定一个离心机的总容量,简单的来说离心机的总容量=每个离心管的容量×离心机管个数,总容量和工作量的大小是相匹配的。
3. 转子:离心机的转子主要分为两种,水平转子:运转时吊篮处于水平状态,与转轴成直角,样品将沉淀集中于离心管的底部;角转子:离心容器与转轴成一固定角度,样品将沉淀集中于离心管 底部及靠近底部的侧壁。如果希望分离的样品集中于离心管的底部就选择水平转子,如果希望样品集中于离心管的底部和靠近底部的侧壁上就选择角转子。还有一些特殊实验或特殊样本需要特殊的转子如:大容量吊篮(多应用于血站),酶标板转子,载玻片转子,PCR转子,试管架转子和毛细管转子等。转子都有固定的规格,它是和离心机的容量结合起来的,如12*5ml的角转子,既决定了转子的类型也决定了离心机的容量,所以转子的选择非常重要。
4. 控制系统:高档的离心机都采用了微电脑控制系统,这些控制系统不但能确保离心机安全的运行还能自动完成工作任务。现在很多离心机都有较好的人性化的控制系统,比如:转子识别功能,安全锁功能,故障提示功能,加速和减速曲线等。离心机的主要部件是电机,电机分为带碳刷电机和无碳刷电机。前者已经淘汰,现在的离心机大多数都是无碳刷电机,有的电机还带有刹车功能。冷冻离心机在制冷方面也有区别,现在环保的技术当然是无氟制冷。除此之外还要考虑噪音问题,尽量选择噪音较小的离心机,这样能保持舒适的实验环境。在配件方面也要谨慎,有些实验要用特殊的离心管(离心有毒样品或者需要超高速离心的样品),这样的离心管必须有相应的管套,才能更安全。还有一些特殊的样品容器(不规则样品瓶,血袋等),这些细节和配件都要在选择离心机的时候考虑周详,否则就不能进行正常的工作。
这应该是台式小容量高速离心机,配角转子的。不知道你指的是哪个牌子的离心机呢?不同品牌的离心机不好判断其型号,因为每个厂家的型号命名是不一样的。
原子弹需要铀235 做弹芯,天然铀矿里的铀里面包括铀235 铀234 铀238三种同位素。(同位素是同一元素的不同原子,其原子具有相同数目的质子,但中子数目却不同。例如:氕、氘和氚,它们原子核中都有1个质子,但是它们的原子核中却分别有0个中子、1个中子及2个中子,所以它们互为同位素。)要把它们进行分离,就需要一个叫铀离心分离机的机器。原理如下:
利用在离心力的作用下,分子质量不同的流体的压强分布不同的原理分离同位素的方法。在巨大的离心力场作用下,输入离心机的六氟化铀气体中的轻分子235UF6在离心机转子中央部分加浓, 而重分子238UF6更多地趋于筒壁,造成铀同位素在径向的部分分离。
离心法的分离系数取决于两种同位素分子的质量差,而与同位素分子本身质量无关。这就使得分离重同位素并不比分离轻同位素困难,有利于铀同位素分离。另外,分离系数随着
离心机转筒线速度的增加而迅速增加。实用工业离心机是高速逆流离心机(图2),通过机械驱动、热驱动和供料驱动等方式,在转筒内部产生环流,使得在转子的轴向上形成丰度梯度,分离系数大大增加。
另外两种分离法是气体扩散法、喷嘴法。
http://baike.baidu.com/link?url=pV18sKFPmctyaEjgYICJ1Ue4SwDtX3LoE4y5I_f0jcT7c9gMZIr9R-x3L08qPC4puAgs3ir0SsppgLnCfyPGj_
离心机是制造大多数高精尖设备的必需品,就像你需要手才能拿东西一样。很多材料都是靠离心机制造出来的。
浓缩铀离心机工作原理
在离心机的近轴区域,富集的气体被分离出来,然后输送到下一台离心机进行进一步的精细分离。这个过程在多台离心机的连续作用下重复,每次都将铀-235同位素的浓度逐步提高。相比气体扩散法,离心法的一个显著优势在于所需的电能更少,这使得它在现代铀浓缩设施中占据了主导地位,例如在p-2离心机这样的关键...
原子弹的原理那么简单,为啥其他各国还是造不出来?
这对于整个人类都会是一种威胁,为了地球上的和平原子弹的制造也会受到限制。更重要的是原子弹的制造工艺也是非常的复杂的,对于许多的国家并不能进行,而且实验原子弹是否成功也需要有适合的场地。因此种种的条件限制使得地球上符合条件的国家并不会很多,制造原子弹也不是仅仅知道原理就可以成功的。
有相关的科研人员和材料,研制出原子弹大概需要多久?
研制核武器,要用到高丰度的浓缩铀或者浓缩钚。就拿浓缩铀来说吧,日本想拥核,就得进口大量的天然铀矿石,而天然铀矿石的铀235含量极低,只有0.7%,武器级别要求丰度达到90%的铀235,想造出来一颗原子弹,至少需要3360吨的天然铀矿石。铀矿石要浓缩,就要大量的离心机,这些离心机你哪里弄?你弄两万...
制造原子弹和制造芯片哪个技术要求高?
芯片的研究和制造以企业为主,企业要考虑生产成本,不可能像国家那样投入大量人力物力财力。至于技术方面,我国早就已经解决了原子弹制造中最重要的铀提取技术以及离心技术,而芯片制造中最重要的技术目前我国没解决,即在载体上面刻集成电路。这需要光刻机,然而目前光刻机被荷兰一家企业垄断,全球所有的...
原子弹为什么会很难制造?
原因就在于自然界的铀矿中存在的铀一般都是化合物,提炼起来非常困难,而纯净的金属铀的存在简直就是“放在一起就可以直接爆炸成为原子弹”关于铀可以制造原子弹的事情,说起来还真有一段风云往事。偶然发现原子核的分裂秘密 1938年的圣诞节,比以往时候来得要冷一些。德国的哈恩教授与他的助手斯特拉斯曼在...
氘水即重水,为什么这种常见化工原料,会成为制造核弹战略物资?
重水在原子弹制造过程中扮演了什么角色? 氢的同位素有三种,分别是氕氘氚,氢原子核只有一个质子,氘的原子核是一个质子一个中子,氚的原子核是一个质子,两个中子!氢是唯一一种同位素不同名字命名的元素! 这三种同位素化学性质几乎一样,与氧结合形成对应的水是H2O(普通水),D2O(重水)和T2O(超重水),这是氢的同位...
各国造原子弹都要那么久时间,为什么我国只要2年就成功了?
1964年10月16日,我国第一颗原子弹在罗布泊荒漠中爆炸成功,中国成为第一个拥有核武器的国家,消息传开,全世界在震惊中久久不能回过神来,因为全世界都没有料到一个仅仅鄙视成“东亚病夫”的中国居然在短短数年内就成功试爆原子弹!制造原子弹到底有多难?相信很多朋友都对这个问题嗤之以鼻,原子弹...
原子弹原理早已公开,为什么还有那么多国家造不出原子弹
此外,提取铀-235是一个非常困难的过程。自然界中的铀中,只有0.72%是铀-235,其余都是铀-238。制造一颗原子弹至少需要90%以上浓度的武器级铀,并且需要15千克以上。提取铀-235通常有三种方法:扩散法、离心法和激光法。除了提取铀-235,原子弹的起爆模型设计也是一个技术挑战。在起爆瞬间,需要将...
制造原子弹的难度究竟在哪呢?
这上万台离心机的结合操作就已经实属不易,看来原子弹研造的难度难以估计。足够的核材料是一方面,庞大的军工工程也是非常重要的另一方面。研造原子弹需要极其完善的工程体系,用大量的人力物力支持,不同阶层不同领域的科技人才也是必不可少的;庞大的工程体系并不能以临时组合来代替,必须是经过多年...
造核武器有多难
造核武器有多难 核武器,一种热兵器时代具有毁天灭地能力的武器,早年间人们都用原子弹来指代核武器,实际上核武器是原子弹、氢弹、中子弹以及其他带有放射性武器的总称.如今全世界只有:美国、俄罗斯、英国、法国、中国、印度、巴基斯坦、以色列,朝鲜九个国家具备制造核武器的能力,如果人们将门槛再提的...