第三百五十五章:遭遇颱風(1/2)
採用壓縮空氣低溫分餾氣體相對其他製取氣體的辦法而言複雜一些,但它最大的好處就是可以機械化和大規模化生產。
只需要控制好分餾裝置的大氣壓、溫度以及對應的程序就可以了。
最重要的是,這種方式的原材料不需要成本,取之不盡的大氣就在那裡,隨你使用。
這對於資本家來說,無疑是最好的一種方式
在提煉設備齊全的情況下,韓元花費了一下午的時間,從空氣中提煉出來了各種氣體單質。
氮氣、氧氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氡氣等等氣體單質。
這些通過超低溫分餾處理來的高純度氣體給資源收集任務的進度加了不少,從27.18%增加到了34.69%。
這種方式是對的,他還差百分之十五就可以完成資源收集任務的基礎條件之一了。
至於另一個需要冶煉三種非自然元素,在晚飯時間,韓元也想到了相對容易的解決辦法。
這還得多虧了資源收集任務進度有問題這件事……
同位素不算入資源收集任務,但幾乎大部分的元素都有同位素。
儘管很多元素的同位素地球本身就有,屬於自然元素,可更多的同位素,都是人造的。
同樣是鈾,自然界存在的鈾同位素只有三種,鈾-234、鈾-235、鈾-238,這些鈾的自然同位素存在於瀝青鈾礦、釩鉀鈾礦、鈣鈾雲母、晶質鈾礦等礦藏內。
但鈾的人工同位素卻多達幾十種,從鈾226到鈾240都是。
而這些鈾同位素都是人類拿粒子加速器或者其他工具(比如核反應堆)製造出來的。
儘管他現在手裡沒有粒子加速器這種東西,也沒有核反應堆,但並非一定要在鈾這種元素上死磕啊。
自然界中118種元素,沒有穩定同位素的只有20種左右,剩下的都有穩定的同位素。
比如碳的這種元素的同位素有碳12、碳13C和放射性同位素碳14,這些是自然界就有的。
而人工的,從碳8至碳22,都是。
這些對於韓元來說,都是可以利用起來的。
不過缺點也是有的。
首先是同位素的製造難度就不說了。
即便是一些元素的同位素製造並不一定要粒子加速器,但製造難度也不小。
其次是所有的人造同位素,都有放射性,只是強弱不同而已。
一些同位素的放射性輻射強到你即便是穿著鉛防護服都沒有,依舊能造成傷害。
但有些同位素的輻射,就比較弱了,即便是你吃下去都沒什麼問題。
就像香蕉一樣。
香蕉這種水果其實是有輻射的。
香蕉的輻射, 與它含有鉀元素有關。
鉀本無輻射,但是鉀有一位同胞兄弟鉀-40, 它是鉀的同位素並且具有放射性, 而且是致癌的電離輻射, 是人體受天然核輻射的主要來源之一。
受鉀-40輻射影響嚴重時,能致人死亡。
數量的話, 一次性吃兩噸左右的香蕉就差不多了。
至於到底是受鉀-40輻射致死的,還是撐死的,亦或者是拉稀脫水而死的, 那就不知道了
拋開計量談毒性,拋開數值談輻射,這都是在扯淡。
雖然所有的人造同位素都有放射性輻射,但並不是所有的同位素都猶如鈾輻射一樣令人色變。
資源收集任務中三種人造元素韓元就準備製造一些放射性較弱的同位素。
不僅僅是對人體沒有什麼損傷,更是因為元素周期表上排行靠前的一些同位素的製造方式。
利用原子反應堆中的大量中子或加速器中帶正電荷的高速粒子, 在嚴密控制下轟擊靶物質, 使被照射物中某種原子發生核反應後, 可能生成所需要的同位素。
這是同位素的主要製造方式, 也是最普遍的方法。
但他手裡可沒有粒子加速器,這種方式顯然不符合需求。
所以韓元只能另闢蹊徑來製造同位素。
這一次,他選定製造的同位素有鈣、鉀、碳等。
和鈾、鐳這種重核原子元素不同,鈣鉀碳因為本身的強活潑性, 讓它們在同位素的製造上, 並非一定要使用粒子加速器或者核裂變反應。
通過一些化學物理手段, 是可以製造出來一部分同位素的。
依舊拿碳來說,在人類社會中,目前除去12C、13C、14C三種天然同位素外, 其他同位素均由人工核反應獲得。
但在他這裡, 除去人工核反應外,碳人工同位素還有其他的製造方式。
比如碳-16, 這是一種具有放射性的人工合成碳同位素。
一般用作有毒害物質分析方法, 比如檢測冶煉設備、電碳製品、混凝土、集料、灰漿、砂漿、水環境等等。
當然,在韓元這裡, 碳16的用途遠不止這些, 從腦海中的知識信息中,他知道碳16還可以用作於星際飛船的核燃料,以及醫療輻射等等。
人類用碳16作為分析標記同位素,只不過是利用了所有同位素的共同標記易檢查特性而已。
至於碳16的製造方式, 除去粒子加速器以及核反應之外,還有化學合成以及物理高溫合成等方式。
事實上, 同位素的合成與製造,需要相當龐大的能量,粒子加速器以及核反應的作用就在這裡。
而碳16同位素的合成,利用的是碳輕原子本身的特性來做的處理。
否則普通的化學反應和物理反應根本就無法將碳轉換成他的同位素。
畢竟同位素與普通元素的區別只在於它們的中子數量不同而已。
要將一個中子從原子核中拆出來或者加進去,所需要的能量,龐大至極。
而利用化學物理方法拆解或者添加中子,利用了不同元素不同的物理性質。
這種基礎原理如果要講的話,恐怕得用一整本書來描述。
但如果簡述的話,其實還是比較容易聽懂的。
就像金屬材料鈷,這種可以用於製造鈷彈或者醫療上當做放射性元素的材料,有著一種可怕的人工同位素鈷60。
鈷60的製備,就可以通過喊鈷的礦石使用物理化學合成方法來進行製備。
首先是將鈷礦石在粉碎後投入浸泡池,先去除掉雜質,而後剩餘材料低溫冷卻,冷卻完成後進行超低溫冷凍。
超低溫冷凍後凝固的含鈷材料進行顆粒破碎和研磨,投入一種特殊的試劑中,通過加熱將鈷溶解。
溶解鈷材料通過高溫進行數次蒸發,每一次蒸發都需要進行水洗、沉澱、控溫、冷卻等步驟,還需要填入使鈷材料轉變成鈷60離子的特定藥劑。
一系列的複雜步驟完成後,再進行分離,而後才能得到鈷的同位素鈷60。
雖然這種方式不需要核反應,但鈷60同位素的分離卻是一個難題。
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