第306章 分离
惊蛰一过，北方大地便展现出初‘春’的景象，积雪开始消融，天‘色’已不再像冬日里那般的灰白，甚至就连同河岸的鹅卵石随着积雪的融化而‘裸’‘露’出来，开始时是灰褐‘色’，而等到天真正蓝起来，阳光真正**辣起来的时候，鹅卵石就变成金黄‘色’，那沙滩也成了金‘色’的沙滩——【擺\|渡\|搜\|經\|典\|小\|说\|免\|费\|下\|载\|小\|说】【首发】而河岸曾被霜雪包裹的枝条已不那么坚硬了，它柔软了，泛红了。过了不久，枝头吐出绿芽，河水将山顶的倒木冲下来，倒木被带到漩涡处就横七竖八地停在那里，这时节岸边绿草茵茵，许多‘奶’牛垂头站在草地上。
又一次，置身于这片山坡‘奶’牛场边的牧场上，钱三强只感觉像是置身于国外的农场一般，新出的苜蓿如‘毛’毯一般，铺在这山坡上，这片山地牧场曾经是一片荒山，而现在经过多年的修整之后，却变成了一座庞大的牧场，产出的牛‘肉’、牛‘奶’供应着城市的需求。
而此时的钱三强却没有一丝的闲情逸致去欣赏这美丽的‘春’景，他的眉头紧锁着，脑海中反复的思索着一个问颞——“分离!”。
两个月前，在他取得了博士学位之后，便第一时间回国了，回国后只是与家人见面之后，便来到了“51区科学城”的原子核物理研究所，开始从事原子核物理研究，半个月前，他从科学城的原子核物理研究所，进入了代号为“ol”的基地，他脚下的这片大山，被整个掏空了，这座规模庞大的基地整个修建于山腹之中。
与外界将“51区科学城”视为北方公司的“科学大脑”不同，“01基地”才是北方公司科学技术核心，这里从事着最为顶尖的尖端科技研究，只有最优秀的学者才能够进入这里，这里既是北方公司的技术中心，同样也承担着许多国防项目的研究，比如他所从事的“新峰工程”——这是工程代号，实际上却是“原子武器项目”，以原子分裂作为武器。
“到目前为止，我们所有的试验都是和铀235来实现可控链式反应，而铀235是一种极为稀有了同位素，在天然铀中的含量只有0。7％，在我们的核反应堆中，就是靠这0。7％的铀实现了核裂变……”
钱三强的脑海中浮现出，刚刚加入“新峰工程”时，工程负责人对他讲述的一个足以震惊全世界的科学剑举一四个月前，在o1基地l3区的一间宽9米、长l8米、高8米的封闭式试验室内，项目组成功的用石墨与铀实现了铀同位素的分离，同时还发现了一种新元素——钚的生产，在铀的裂变过程中会产生钚，而钚或入土适合制造原子弹。
“如果从天然铀中进行提纯，去掉较重的铀238，裂变的几率将大为增强，根据计算结果显示，要实现核爆炸，可能需要几公斤至几十公斤纯度90％以上的铀235，但是我们从未来获得过那怕是超微蜈的纯铀235，要生产出以“公斤”计的这东西，不啻于天方夜谭!”
“但还存在另一个捷径，用高能中子轰击铀238后可以获得同位素铀239，后者半衰期为23分钟，如随后嬗变成新元素93，这种超铀元素并不稳定，在2至3天内衰变为钚……
相比于铀，钚有着诸多的优点，就在一个星期前，以为首的钚小组成功的使用60英寸回旋加速器加速的氘核轰击铀238，获得了钚239，通过过去对钚的分析表明态度它的临界质量比铀小的多，在同样为球体时，大约是后者的il5左右，而且纯度只需要l0％到l5％，所以可以用自然界储量较高的铀238来制造新的原子裂变材料。而这一发现意味着什么呢?又一次，钱三强默默的吸起了烟，他并没有吸烟的习惯，只有在思索问题的时候，才会吸上两根，但在过去的两个小时，他却已经吸去了半盒烟。
钚的优点，意味着国防委员会以及公司很有可能将重点转向钚，与01基地内的诸金多工程一样“新峰工程”受国防委员会的资助，尽管工程中包含有对原子能动力方面的研究，但因为战争的关系，却早就中止了对原子能动力的研究，以集中人力物力以期加快制造原子弹的步伐，现在钚的发现，意味着国防委员会很有可能将人力、物力集中到钚的研究上。
也许，再过几天，铀项目组就很有可能有并入钚项目组，到那时……
“离心法、气体扩散法、**热扩散法、电磁法……”
眉头紧锁着，钱三强的脑海中反复思索着目前已经研究出来的分离铀238和铀235的方法，这些方法，都是过去的两年间，l3区的上千名来自各国物理、化学专家学者研究得出的，只不过，几乎每一种办法，都有着这样那样的技术难题。
“气体扩散法的原理是用泵将六氟化铀气体‘抽’过大约4000多层金属薄膜筛，这种特殊手薄膜筛有无数个微小的，小于百万分之一公分的小孔，铀235形成的六氟化物分子量较小，因此可以较快速的通过筛孔，但是目前国内尚不能生产这种金属薄膜筛，公司已经同美国公司接触，委托美国公司研制金属薄膜筛，待成功后引进其生产技术……”
“电磁法则和回施加速器原理，借助铀235和铀238氟化物分子量上的细微差异，使他们在穿过电磁场时弯曲度稍有不同，随之将其分离，相比于气体法，电磁法的技术难度最小，预计在实验工厂建成后可以生产出以公斤计的铀235……”
“离心方法则利用离心机将铀235和铀238的‘混’合气体以每钟上万转到百万转高速旋转，铀238较重而被甩至外层，然后车削掉最外面极薄的一层纯铀238，随后不断重复这一过程，但是这一技术要求研制出高效的离心机……”
想到各种方法的利弊，钱三强的眉头紧锁着，此时他的脑海中反复思索着这几种铀分离方法，或许，作为总体设计人员，他并不需要考虑分离问题，但在原子武器的研制过程中，前面有道道难关，而只要有一道攻克不下，千军万马都会搁浅，而铀的分离却是最重要的根本，毕竟整个武器的核心就是铀或者钚。
“也许，钚的希望更大一点……”
站在牧场上，钱三强的目光投向对面的那座大山，那座大山的山腹之下应该是十二区吧!1号基地内，几乎所有的一切，都围绕着十三区的研究中心，其为提供技术上的支持，十二区自然也不例外，尽管北方公司的企业群分担着大量机械设备的研发、制造，但众多的核心设备研制，却是在十二区完成的。
作为一名机械工程专家，在过去两年间，孙启越一直置身于这座山腹之中，从事着他的研究，从几个月前，他和他的话题组，便开始利用从十几份技术论文中的发现，开始对铀离心机进行研究，相比于其它方法，在他看来，离心法应该是成本最低的方法，而唯一的难题就是离心机的研制。
在工业上离心分离机是一个很普通的机器。其工作原理就是利用高速的旋转，把‘混’合在一起的物质分开。尽管这听起来很不可思议，但是他们的原理其实就这么简单。滚筒式洗衣机也是一台分离机，它旋转所产生的人造重力能够把水和衣服分开。
但当用于铀同位素的分离时，却碰到了麻烦。比较普通的铀的同位素是u一238，有l46个中子，在自然的铀元素中占有99。3％的比重。u一238比铀的另一种同位素u一235稍微重一点，u一235比u一238少三个中子，由此可想像两者重量上的差异，为了能把u一235分离出来所需要的离心机的转速需要接近了声音的速度……
“……现在我们的整体设计的思路是非常清晰的，在一个空间中安放一个高速滚筒。用气态的六氟化铀充满这个空间。在滚筒的底部利用一个规则变动的磁场，这一点和电动机很相似，来使这个滚筒高速旋转，这样比较重的u一238就会向着筒壁方向飘去，而u一235贝q会中间地带聚集起来。同时在底部稍微加热，这些气态的‘混’合物就会产生这样的效果：u一238向下沉，而u一235贝q会向上飘，这样就能收集到所需要的同位素了。”
离心法和离心机原理看起来很简单，但是作为项目负责人的孙启越却清楚的知道，离心机像他描述的那么简单，甚至说，更为复杂。
“磁悬轴!”
念叨着这个词，孙启越又一次审视着磁悬轴的设计图，这个部件是离心机的核心，离开机的原理看起来非常简单，但是实际上面临的问题却非常多，铀离心机必须克服旋转过程的主要对手摩擦力。摩擦力能够让转速减慢，损坏甚至毁掉整套设备，而且这些机器原本需要毫无瑕疵地工作至少几年的时间。而他们能做的就是‘抽’光滚筒里的空气，用一个磁力轴承把滚筒的顶部固定好，这样就可以减少所必需的物理支撑。我们在这个滚筒的底部安装在了一个针状的轴承上。这是整套系统中唯一的一个物理接触点——就是磁悬轴。
“加入皮托管，用以提取分离出的铀，用分子泵在转子周围保持必要的真空度，在离心机顶部增加了铝一镍环形磁铁，用作悬浮轴承……”
放下磁悬轴的设计图纸时，孙启越的脑海中瑞一次浮现出整个离心机的构造原理，以及对论文中提及的技术细节的整合，在技术库中，与铀分离机有关的论文并不多，只有几十份，但正是那些论文，给予他们灵感，帮助他们克服了许多技术上的困难。