为助力美国深空探测器的发展,橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家们刚刚取得了一项重要的进展 ——通过改进关键步骤的自动化流程,大幅提升了通过发射热发生器(RTG)来制造钚-238(PU-238)核燃料的生产效率 。据悉,ORNL 科学家将氧化铝 - 铝颗粒的生产过程交付给了机器,有望到 2025 年的时候,将核燃料产量增加到每年 1.5 千克(3.3 磅) 。
【配图来自:ORNL,下同】NASA 希望向外太阳系发送更多的无人探测器,与此同时,还要向火星发射核动力探测器、并在月球布置载人宇航的前哨站 。目前面临的一个瓶颈是,该机构的 PU-238 核燃料储量,已经减少到了 35 公斤(77 磅)以下 。为了增加库存,ORNL 必须通过已获得的资金,拿去生产深空任务所需的更多核燃料 。
毕竟在距离太阳如此之远的地方,光伏电池板已经指望不上了 。需要指出的是,PU-238 是一种不稳定的钚同位素 。当它自然衰变成铀-234 时,会产生 0.5 瓦的热能 。发射热发生器(RTG)可以利用这种热量来发电,从而为航天器提供动力 。自 20 世纪 60 年代以来,该系统一直运作良好,只是制备 PU-238 的过程有些费力 。
为制造钚同位素,ORNL 先是将 ne -237(NP-237)转化为氧化 ne,然后与铝混合、压制成致密的颗粒 。接着让它们通过实验室的高通量同位素反应器,利用辐射将 NP-237 转变成 NP-238(其衰变成 PU-238) 。然后对钚进行化学处理,将净化后的它变成燃料芯块 。尴尬的是,其中涉及太多的手工操作,严重拖慢了生产效率 。
此前,ORNL 每周只能生产 80 颗粒 。但在全新的部分自动化的生产流水线上,其产量已提升至每周 275 颗粒 。Bob Wham 表示:本次自动化改进,仅涉及 Pu-238 生产流程的一部分,但它有助于将年产量从 50 克增加到 400 克,接近 NASA 到 2025 实现年产 1.5 公斤的目标 。
为什么印度、巴基斯坦只进行了一次核实验就宣布拥有核武器,以色列一次也没有进行过核试验就说它有核武器呢?
首先印度和巴基斯坦可不是只进行了一次核实验 。印度第一次核试验是在1974年,不过当时打着科学研究的名义,加上印度在美苏之间左右逢源,所以没有人跟他认真的计较 。到了1996年,印度得知巴基斯坦秘密开发核武器已经接近于成功,并且美俄英法中五个核大国在《全面禁止核试验条约》谈判上取得了突破性进展,就断然的在两天的时间内,一口气儿进行了六次核试验 。
原本核开发已经基本成功的巴基斯坦,当然不能接受这个局面,也就紧接着在两天之内进行了五次核试验 。这么多核试验取得的数据,巴两国在未来维护核武器和进行一定程度的新型核武器设计上已经采集到足够的数据,可以通过超级计算机去建立经验公式模拟核爆炸了 。以色列进行过核试验,不过不是自己一家搞的,也只有一次而已,但是作为原理检验够用了 。
当年美国也是一次核试验之后,就造出来两个实战用的原子弹扔出去 。上个世纪80年代初,美国的核爆炸探测卫星曾经在南印度洋一个偏远的小岛上探测到核爆炸特有的双闪光现象 。根据美国当时的其他情报来源判断,这次核试验实际上是南非的白人政府所为 。当时,南非的白人政府虽然因为种族隔离政策在国际社会遭到空前的孤立 。美国和欧洲也不得不为了面子好看,对其进行一定的封锁和制裁 。
实际上,这些国家同情南非白人政府的大有人在 。这些国家的政府出于自己的政治考虑,对于南非白人政府始终也是睁一只眼闭一只眼 。这样,这一次和爆炸的事件竟然被悄悄的掩盖下来了 。等到上个世纪90年代中期,南非白人政府再也无以为继的时候 。白人最后一代执政当局为了防止核武器未来落入即将上台执政的黑人政党非国大手中,断然公开了自己的秘密核武器计划,并且向联合国交出了六枚已经基本制造成型的原子弹 。
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