如何判断一个国家在制造核武器还是在建设核电站

    武器核查人员如何判断一个国家在制造核武器还是在建设核电站？美国《大众科学》杂志网站日前载文指出，区别核武、核电的关键要素，是看铀浓缩的情况。

    据《大众科学》报道，很多人认为伊朗核计划的目的是制造核武器，而伊朗称所有核设施只有一个目的——利用核能发电。那么，武器核查人员如何才能了解真相？其考察重点是一个国家对铀的供给和处理方式。

    仅仅１磅（约４５３．６克）重的核燃料产生的能量，就相当于燃烧３００万磅（约１３６万公斤）煤炭。在利用核燃料能量之前，必须对铀进行“浓缩”（提纯），提高不稳定同位素——铀２３５（Ｕ－２３５）的浓度，这样在核裂变过程中，就会释放出巨大能量。最常见的铀浓缩设备是气体离心机。气体离心机可以提醒武器核查员，核设施内是否存在“不良企图”。

    核电站核反应堆只需３％至５％的Ｕ－２３５，而要生产核武器，Ｕ－２３５浓度至少要达到９０％。如果发现某个国家的Ｕ－２３５浓度达到９０％，这就是企图制造核武器的铁证。

    要看穿一个国家是在研制核弹还是在合理利用核能，离心机的布局非常关键，通常布局为三角形层叠，用途不同则布局各异，由此，武器核查员便可“窥一斑而知全豹”。核武器需要高纯度浓缩铀，所以这个三角形会又长又细；制造核电需要更多核燃料，因此堆叠的形状就相对粗短。

　　如何制造核燃料

    步骤１：铀开采

    铀是地球上最丰富的核材料之一，铀矿主要分布在加拿大、澳大利亚和哈萨克斯坦。矿石被浓缩成“铀粉末”（核反应燃料重铀酸铵或重铀酸钠的俗称）并与氟结合形成六氟化铀（ＵＦ６）气体或结晶。

    步骤２：铀分离

    铀原料放置于离心机中央反应室内，高达４层楼以上的离心机以１０万转／分钟的速度旋转。如此高速旋转产生的压力，会达到４８．５万Ｇｓ（重力加速度）。较重的Ｕ－２３８原子逐渐靠近离心机的边缘，而较轻的Ｕ－２３５则保留在离心机中心部位。结晶Ｕ－２３５被称为“富铀”（浓缩铀），其余的“贫铀”则被丢弃。

　　步骤３：铀提纯

    Ｕ－２３８和Ｕ－２３５的重量差距极小。研究人员以１克重的纸夹举例，称Ｕ－２３８和Ｕ－２３５的重量差距约为纸夹重量的５千万亿分之一，因此，仅靠单个离心机一次分离是远远不够的，必须通过更多离心机加工，才可以分离提纯。这些离心机以“级联配置”连接成一体。因而，“级联配置”成为核物质用途的又一重要线索。铀在一级离心机提纯后，会转送到下一级离心机继续提纯，级级相连。由于核电站所需铀浓度较低，其离心机级联层次较少，因而看起来会比较短。而用作核武器的铀浓度要达到９０％以上，其离心机层次更多，级联配置自然显得又细又长。

    步骤４：压缩并使用

    低浓缩核燃料被压缩为固态氧化铀燃料颗粒，然后放进管道，在核电厂反应堆核心中产生蒸汽，进而使涡轮机运转。高浓缩铀被压缩处理成金属块，成为核武器的核心（即核弹头）。

    有关核武器的问答

    问：全世界有多少铀浓缩设施？

    答：大约２０个，还有一些正在建设。

    问：钚的利用情况如何？

    答：钚也可以转化为核燃料，但比较稀少，必须通过贫铀或自然铀人工合成。有些国家拥有“钚武器”。

    问：除了离心机，武器核查人员还有什么线索？　

    答：检查人员还可以检查进出核电站的核原料数量是否一致，以此判定核原料是否被挪作他用。另外，检查人员也可以对附近河流和植物进行相关测试，以判定是否存在用于核武器级浓度的核物质。

青年参考(陈希)