你可能知道黄饼和脏脏包不一样,但这就够了么?

凭借红海行动票房和口碑的节节攀升，网络上关于黄饼、脏弹的讨论络绎不绝。

上周六，斯里兰卡用手绘在给大家做了一份轻松易懂的科普，留言区核饭纷纷表示：

也有核饭表示

有疑问就有续集，这集由小编代劳，继续解析大家看片时遇到的种种障碍。

首先是评论区提到的丰度，其实很多文章在描述铀含量时都会有概念混淆。总结下来，其实主要在对丰度、纯度、浓度等词语的使用不够恰当。 

指某种元素在某一自然体中所占的份额，一般以百分数表示。

丰度用法有很多，但在描述浓缩铀时我们习惯用“同位素相对丰度”，它指的是某一元素的同位素占该元素总量的份额（按原子百分计）。

举个例子，铀234、、铀238的自然丰度分别为0.005、0.72%、99.275%，这是指在大自然中，每10000颗铀原子中就有9927颗是铀238，72颗，5颗铀234，尽管它们以形形色色的形式存在着。人造同位素的自然丰度就是零。

（红）与铀238（蓝）的自然丰度

纯度的概念则比较简单，是指一种物质除去杂质后占总量的多少。

浓度则一般用来描述溶液。

顺着核燃料循环，在铀浓缩之前，人们通常比较关注铀元素的纯度，而铀浓缩之后，讨论的丰度更有意义。

我们从铀矿说起，就是下面这个玩意。它号称世界上最美丽动人的矿石之一，被誉为矿石家族中的“玫瑰花”。

在铀矿中，铀的含量其实是很低的，根据资料，它的含量低到一吨矿石里面提不出一千克的铀，即铀的纯度不足0.1%，事实上如果高于0.05%基本上就可以开采了，所以采铀矿跟沙里淘金基本没有区别。

为了制作核燃料，我们需要把采集回来的铀矿进行提纯，在进行选矿，粉碎，酸处理，离子交换，化学试剂反复萃取之后终于可以获得浓度为75%左右的重铀酸盐，这就是我们常说的黄饼(NH4)2U2O7。

在此基础上我们可以再进行纯化，得到氧化铀，并和反应之后最终获得超高纯度的六氟化铀（UF6）。

注意，以上都是铀的提纯过程，目的是提高铀元素纯度，但并没有提高的丰度。

因此，尽管我们获得了几乎没有杂质（99.9%以上）的六氟化铀（UF6），但是其中的相对丰度依然维持在自然水平，也就是小斯老师文中所说的0.7%。

接下来的步骤就是铀浓缩，真正开始提高丰度的环节。

由于和铀238属于同一种元素，它们的化学性质几乎一样，唯一区别是质量相差3个中子！

根据这个差别，我们在制成六氟化铀后，把它加热成气体，然后在这些气体中把通过大名鼎鼎的离心法分离出来。

离心机分离法示意图，深蓝色的颗粒代表含有铀-238的六氟化铀，浅蓝色的代表铀-235。

之所以选用六氟化铀作为铀浓缩的材料是因为氟很有意思，氟自然界中只存在一种核素氟19，丰都接近100%，其同位素氟18只有约100分钟半衰期，因此各种六氟化铀分子的相对分子质量差异可以完全归咎于各种铀核素相对原子质量的差异。

离心机以4-6万转速度高速旋转，较重的分子（铀238组成的六氟化铀）会被集中在筒壁稍微较轻含的六氟化铀会富集在顶部和转子附近将它们抽出来，进入下一级继续分离即可。

铀浓缩一台离心机的效率往往不够，需要多台串联才能完成浓缩过程，完成数公斤武器级（丰度达90%）的铀浓缩可能需要数千台离心机协力工作一个月。

另外值得一提的是，离心机的工作方式和滚筒洗衣机类似，所以当年曾有一则旧闻——《为何对朝鲜禁售洗衣机？韩媒：曾被用来分离浓缩铀》，沦为笑谈。

经过浓缩，我们就得到了梦寐以求的浓缩铀了，丰度为3~5%的浓缩铀可以用作制造压水堆核燃料元件，丰度为20%的可以用作快堆燃料元件，。

在描述浓缩铀时，还会有另一种提法叫作“富集度”。区别在于富集度是按质量计算的份额，而丰度之前说过是按原子数计算的。

铀浓缩也让我们得到了一份副产品——贫铀，贫铀并不是铀很少的意思，就像贫血并不意味着瘦一样。贫铀也是高纯度铀，只不过里面的都被浓缩铀拿走了，丰度低于它的自然丰度0.7%，一般只剩下0.2%~0.3%。

贫铀的用途主要依赖于他的金属材料特性，密度非常大（铁的2.5倍、铅的1.7倍），并且有自锐效应，是一种比较“理想”的穿甲弹材料，被美军在海湾战争和科索沃战争中频繁使用。

最后说一下脏弹。

，它的爆炸过程比较简单，没有发生链式反应，也就无法产生超强的冲击波和放射线。

从威力来看，脏弹的即时杀伤力，仅为常规武器级别，远不能同核弹相比。但凭借其内部装载的放射性物质（钴-60、铯-137或锶-90等），仍算一种大规模杀伤性武器。它爆炸时，释放出来这些的放射性物质，无论对人还是对环境，都具有极大的危害。

 最后，祝大家不留疑惑，观影愉快！