本文目录
- 中国第一颗原子弹铀是怎么浓缩的
- 在微波炉里关一只蚊子,然后开到最大功率蚊子第一时间会死于辐射反应,还是死于高温
- 薛定谔猫实验的结论是什么
- 中国最初核试验原料是怎么得到的英法的原子弹在哪里试验成功的
- 如果给薛定谔实验中的死猫做尸检是不是可以证明猫的死亡时间不是打开箱子的那一瞬间
中国第一颗原子弹铀是怎么浓缩的
既然你诚心诚意的问了, 我便认认真真的回答你。
说起中国第一颗原子弹,您恐怕已经不再有什么胃口了。
今天要说的是诸位从没有细打听过的一件事 —— 那颗原子弹的原料是哪里搞来的?
这件事说出来有点好笑,却又不好笑,中国当时精选原子弹的原材料的过程就跟做豆腐差不多,居然是由成千上万农民用人类最原始和简陋的材料,在山寨工厂里,流血流汗,不顾放射性危险,硬凑出来的。
懂一点核物理的都知道,造原子弹要从找铀矿开始。 只有铀235可以造核弹,而自然界的铀只含有不到0.7%的铀235。 原子弹需要较高浓度的铀235。 这个过程先要把铀从铀矿石(多为花岗岩)中提炼出来,然后浓缩出铀235。 提炼铀包括开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等程序。 前三步技术含量较低。从铀金属中浓缩分离出铀235是最后也是技术含量最高的流程,必须在正规工厂或实验室里做。造原子弹,就得从找铀起步。铀矿这个东西即便今天也不是拿钱就可以随便买的。
1955年那个时候我国是两眼一麻黑,根本就不知道哪里有铀矿。 当时的二机部决定铀矿勘探和开采要全民来办。 不久两万多人的地质队伍在全国进行了大面积普查,最后确定了几个铀矿开采基地。但有意思的是,用于第一颗原子弹的铀竟然不全是出自这几个铀矿,而是来自于那些搞不清铀元素为何物的农民手中。当年许多县甚至人民公社都组建了地质队,成千上万的农民投入了找矿工作。
在短短几个月的时间里,湖南、广东、辽宁等地的农民采矿大军便将近地表层的铀矿石几乎扫荡一空。铀矿找到了,下一步是精选。 这在当时是个大问题。 那时铀矿精选和处理铀矿石的工厂都没有建成,而研究单位又急需两吨二氧化铀做实验,二机部部长宋任穷便指示三局想办法先生产出制取二氧化铀的原料。三局决定在广东的一个地方搞土法炼铀。 这个地方叫下庄。下庄是粤北山区中一个仅有几十户农家的小山村。
苏联专家别捷夫去那里看过后很兴奋,命名其为希望矿化区。 为了在炼铀厂建成之前获取制造第一颗原子弹所需的重铀酸铵,三局副局长佟城首先赶到下庄,组织十一分队实施土法炼铀。不到一个月炼铀厂就建成了,但厂房有点山寨,竟是用树皮、茅草和竹子搭起来的。 草棚下并排竖立着几个大桶,用以代替浸出槽,每个桶中装满了碎矿、稀硝酸和稀硫酸,被浸泡着的矿石在桶里发出咕咕的响声,浸出来的溶液从第一个桶里流进第二个、第三个……然后流进地下的容器里,再从容器里倒回到第一个桶中,反复浸泡沉淀。
在这里,用布袋、豆腐包搞过滤,用煮饭用的大铁锅当反应器,接下来,在另一个草棚里,人们用同样简陋的土办法,把溶液慢慢烤干。湖南省有个郴县(今为郴州市)也是当时的一个土法炼铀的点。 汗流浃背的农民矿工们用铁锤砸碎放在用来锤稻子的臼窝里的矿石,用筛米的筛子筛出粉末,接着加酸浸出,用滤斗过滤,用电炉烤干。当时苏联专家对这样一种全民办矿,土法炼铀,既热烈又混乱的局面持两种态度。三局的总工程师斯捷潘诺夫主张按照正规的办法办,采样、试验、设计、订购设备、建厂都要按程序来运作。
但如果按他的办法搞就得多搞几年时间。 中方领导考虑那个时间太长,根本就没法按照毛主席提出的“搞一点原子弹、氢弹”的时间表按时出弹。 水冶专家特拉菲莫夫却支持中方的做法,他说他自己原先就搞过土法炼铀。 苏联的土法是什么办法呢?即使用陶土大缸和大木桶,再用纱布过滤。这个办法对人身体有危害,对环境的污染比正规的厂子大。但是当时为了早日把铀产品搞出来,肯定要做出牺牲的。 所以当时苏联专家提出来要加工20个大桶,直径要两米,高也要两米,这样每个桶装几吨矿石做渗滤,把硫酸倒进去,从里面把铀矿浸出来。
苏联专家还强调要加强安全防护,设备条件简陋不等于说就不能安全防护或者不需要安全防护了。比如操作的时候都要戴胶皮手套,要穿上套鞋,穿上工作服,还要穿上橡皮围裙,戴口罩,另外废水一定要经过石灰和木炭处理。 但这话说的容易做起来难,当时一穷二白的乡下哪来这些个家伙?
很多人不得不直接用手来操作,结果死伤了好几个工人和农民。这其中也包括一位参加过长征的老红军。土法炼铀中,有些材料需求量很大,比如用来过滤的布就特别费,在酸液中浸一、两次就不能再用了。 当时布都要凭布票购买,每人每年的定量很有限,买多了不行,人家要盘问。 铀矿工人们就拿着上级发的布票,轮流去各家商店购买,一人一次只能买几米回来。买布时还要保密,不敢跟人家说一下子要这么多布干什么。
1958年底,二机部在下庄主持召开了全民办铀矿现场会,推广下庄的土法炼铀经验。在此前后,江西、广东、湖南、云南、贵州等20多个省区的农民也被动员起来,人人动手,用土法采矿并冶炼。他们从附近采集矿石,用类似的办法制成精选矿。 当时这种被精选后的铀矿被称为“黄饼”(不是黄豆制成的“豆饼”).。 农民制成“黄饼”后,拿到收购点去。
尽管这样的“黄饼”极其粗糙,但国家当时定出的价钱却超过了黄金,每吨 20来万元。 在当时20万元可以盖一所中型医院。 不过扣除了制作成本,加上其生产效率十分低下,农民并没有赚什么钱。二机部的袁成隆副部长说,土法炼铀,老百姓搞,我听说云南云沧那个地方有农民在那儿炼铀,就亲自去看看到底怎么样。去了一看,到处是小高炉,正在那儿炼呢,一个副专员在那儿主持这个事儿。开采呢,就是用镐刨,那个矿比较富,把那含铀矿刨出来。
要碾碎怎么办呢,没有别的办法,用碾子,就是老百姓碾粮食的那种碾子(日后还要用那个碾子压粮食),把那铀矿石碾碎。碾碎以后得过滤啊,那就用做豆腐的麻布包过滤,一道一道过滤。最后得出细一点儿的,那个铀的沫,这也叫初铀。将来拿这个就可以搞氧化铀、四氟化铀、六氟化铀,一道一道弄下去了。老百姓找矿代价很高,不仅浪费了许多铀,消耗了大量选矿原料,而且还由于缺乏环境保护设施和手段,造成了严重的污染。
农民由于缺乏自身防护的知识和设备, 受到放射性污染的伤害的肯定的。 不过,这种低剂量的放射危害要很多年后才能体现出来。但当时这样的土法炼铀却了产生了一定的成果:通过全民办铀矿,获得土法冶炼的重铀酸铵163吨,为原子弹试验的核燃料的生产提供了原料,进而为中国第一颗原子弹的研制赢得了时间。
对此,美国学者刘易斯和薛理泰说,从一定意义上讲,中国的第一颗原子弹是一枚人民炸弹。这件事今天看起来确实很好笑 —— 当年造第一颗原子弹居然就跟造豆腐似的老土,连命都不要了。 但也不好笑,那个时代的人们还是有点精神的。 伙计,日后可别再小看中国的农民了,造第一颗原子弹也有他们的血汗和生命。
那座丰碑上有邓稼先、钱三强等伟人的身影,碑下浸润着农民的血汗。
在微波炉里关一只蚊子,然后开到最大功率蚊子第一时间会死于辐射反应,还是死于高温
参考蚂蚁就知道蚊子是没事的,它的体积太小。微波在微波炉里并不是均匀分布的。体积小的生物完全可以找一个安全地方呆着。
薛定谔猫实验的结论是什么
“薛定谔的猫“不是一个真正的实验,因此没有科学证明任何东西。薛定谔的猫甚至不是任何科学理论的一部分。薛定谔的猫只是一种教学工具,薛定谔用该教学工具来说明有些人是如何曲解量子理论的。薛定谔用猫构建了他的假想实验,以证明对量子理论的简单曲解会导致与现实世界不符的荒谬结果。
不幸的是,在我们今天的许多科普者已经接受了薛定谔的猫的荒谬,并声称这就是世界真正运作的方式。在量子理论中,量子粒子可以同时存在于状态的叠加中,并在与其他粒子相互作用时崩溃到单个状态。
当时一些科学家认为量子理论正在发展(20世纪30年代),他们从科学转向哲学领域,并指出,量子粒子只有在有意识的观察者看来才会崩溃到一种状态。薛定谔认为这个概念非常荒谬,并设计了他的思想实验,以明确这种主张的荒谬但合乎逻辑的结果。
在薛定谔的假想实验中,你把一只猫放在一个装有少量放射性物质的盒子里。 当放射性物质衰变时,它触发盖革计数器,导致释放毒药或爆炸,杀死猫。 现在,放射性物质的衰变受量子力学定律支配。 这意味着原子以“即将衰变”和“不会衰变”的组合状态开始。
如果我们将观察者驱动的想法应用于此案例,则不存在有意识的观察者(一切都在密封的框中),因此整个系统将保留为两种可能性的组合。这只猫同时死了而且还活着。因为同时死亡和存活的猫的存在是荒谬的,而且在现实世界中不会发生,所以这种思想实验表明,波函数的崩溃不仅仅是由有意识的观察者驱动的。
爱因斯坦对观察者驱动的想法也遇到了同样的问题,并对薛定谔的巧妙插图表示祝贺,他说:“这种解释最完美地被您的放射性原子+盖革计数器+放大器+火药+在盒子里的猫反驳了。在一个盒子中,系统的波函数同时包含活着的猫和炸成碎片的猫。仅当物理学家在确定的时间调查情况时,猫的状态才被创建吗?”
自那时以来,有充分证据表明,波功能崩溃并非单靠有意识的观察者。事实上,量子粒子的每一次相互作用都会崩溃其状态。仔细的分析表明,薛定谔猫的“实验“将在现实世界中发挥如下:
一旦放射性原子与盖革计数器相互作用,它就会从非衰变状态崩溃到一个明确的状态。绝对会触发盖革计数器,并且肯定会杀死猫。或绝对不会触发盖革计数器,并且猫肯定还活着。但是两者都不会发生。
总之,量子状态崩溃不仅仅是由有意识的观察者推动的,“薛定谔的猫“只是一种教学工具,旨在通过将观察者驱动的概念简化还原为荒谬,使这一事实更加明显。不幸的是,当今的许多科普作家继续传播这样一种误解,即量子状态(因而是现实本身)由有意识的观察者确定。
他们利用这种错误的说法作为跳板,对现实的本质、意识,甚至东方神秘主义的本质进行不实质性的、非科学的讨论。对他们来说,“薛定谔的猫”并不代表他们的主张是错误的,而是证明世界和他们声称的一样荒谬。这些作者要么误解了薛定谔的猫,要么故意扭曲它来卖书。
中国最初核试验原料是怎么得到的英法的原子弹在哪里试验成功的
老一辈地质工作者和普通群众合力发现探明的,有不少同志因此而牺牲
1954年10月,一块特殊的矿石从广西送进北京中南海,在毛主席、周总理等中央最高领导面前做汇报。时任地质部副部长刘杰手持盖革计数器进行探测表演,仪器发出响声证明了这块矿石是铀矿石的身份。这块矿石坚定了老一辈领导人自主发展原子能的决心,这块具有历史纪念意义的矿石也被命名为“开业之石”
早在1943年,我国地质学家南延宗在广西省钟山县黄羌坪调查锡矿石,矿区石壁上发现有很多极其鲜艳的黄色粉末状矿物,当即用小刀刮取少许带回桂林。随后他邀请吴磊伯先生一起用显微化学分析、定性分析比较法、放射性试验之照片感光法等手段进行鉴定,最终确定为磷酸铀矿、脂状铅铀矿和沥青铀矿。这是我国第一次发现铀矿,更加可贵的是,南延宗先生根据根据铀矿与钨、锡共生在花岗伟晶岩脉中的规律,以及我国地质和矿产分布,预测广西、江西、湖南都有发现具有较大铀矿的可能,这为我国后来的铀矿资源寻找指明了方向。而开业之石,也正是1954年刘杰副部长带领核物理学家钱三强和苏联专家拉祖特金,沿着南延宗的路线发现的。
1955年1月,在经过充分听取专家意见以及论证之后,党中央正式作出了建立和发展我国原子能事业的战略决策。先后成立9个工作组,重点奔赴广西、湖南、江西和新疆(前苏联铀矿主要集中在接近新疆的哈萨克斯坦)去寻找铀矿床。不仅如此,还充分发动群众,根据铀矿的特征,发动群众寻找具有“黄色晶体”等特点的矿石,地质工作者根据群众提供的矿石进行鉴别,并根据情况进行二次勘探。而在人迹罕至地区,则完全靠工作队人员爬山涉水,按照比例尺划分网格,一点一点的地毯式搜索勘探过去。经过大家的不懈努力,到1960年发现12处符合勘探条件的铀矿床。
三矿五厂是我国核工业发展的基础和里程碑,当年数万名科研工作者和技术工人隐姓埋名,告别亲人,进入这些只有数字代号的秘密设施内,默默的为两弹一星奉献一生。而这三矿分别是湖南郴县铀矿(711矿)、湖南衡阳大浦铀矿(712矿)、江西上饶铀矿(713矿),虽然他们大多已经废弃,但他们的历史贡献永不磨灭。
铀矿是一种分布非常不均的矿藏,全世界80%的铀矿分布在澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦和南非这四个国家。英国核计划相比较下最为顺利,澳大利亚和加拿大原本就是英国领地,有着特殊关系。而英国实际上也是“曼哈顿计划”的参与者,1943年丘吉尔和罗斯福签订了《魁北克协定》,美国在曼哈顿计划成功后要与英国共享技术。但是1946年杜鲁门签署《原子能法》终止了与英国合作,让英国暴跳如雷,只得自行宣布核计划。但是缺乏资金等原因,让英国进展相当缓慢,1949年苏联引爆其第一枚原子弹后成为第二个核武器国家,更是让英国非常尴尬。
不过苏联成功研制原子弹,让美国意识想要独霸核武器的野心破产,同时英国影响控制加拿大、澳大利亚和南非这几个主要铀矿产地,美国想要增加原子弹数量,获取更多铀矿石也需要和英国合作。于是1950年双方重新开始合作,英国把核原料直接送到美国,用美国铀浓缩工厂浓缩提纯,很快英国于1952年在靠近澳大利亚西海岸蒙特贝罗岛上泄湖里成功引爆了第一枚原子弹“蓝色多瑙河”。
对比英国,法国核计划要艰难的多,不过法国在核物理方面本身基础相当不错,比如居里夫人和她的镭研究所就在法国巴黎。法国的原子弹之父贝特朗·戈德施密特正是居里夫人的最后一任助手,他也参与了“曼哈顿工程”,铀分离以及钚提取工艺正式他开发的。1945年,贝特朗·戈德施密特受政府委托创建法国原子能委员会,虽然政局不稳和资金短缺,但在戈德施密特领导下依然在稳步推进,1948年建立法国第一个核反应堆,1950年提取到少量钚。
在1956年苏伊士运河危机后,法国正式开始大规模的进行核武器研发,1958年戴高乐执政后,雄心勃勃的戴高乐更是把核武器计划推到重中之重。1960年,法国在非洲阿尔及利亚的撒哈拉沙漠中,成功引爆了其第一枚原子弹“蓝色跳鼠”。法国的核试验基地最初是放在非洲的阿尔及利亚,但随着阿尔及利亚独立运动的爆发并最终获得成功,法国把核试验基地转移到南太平洋上的法属波利尼西亚。
如果给薛定谔实验中的死猫做尸检是不是可以证明猫的死亡时间不是打开箱子的那一瞬间
猫的死亡时间本来就不一定是打开盒子的那一瞬间,而是实验开始后的任何时间。
薛定谔的猫吐槽的是微观粒子的状态要在观测后才能确定这个梗。但是观测只是看到结果,而不是观测后粒子才开始演化(衰变)。
在打开盒子前,猫的状态是叠加存在,包含生死和什么时候死的所有可能,而薛定谔的吐槽点在于生死叠加,所以忽略了生的话猫会站着还是趴着,死的话是啥时候死的所有细节。按照量子力学哥本哈根诠释,这些所有可能是同时演化的,但当你观测时,只会得到一个随机结果,或生或死或站或趴或早死或晚死.........