锂能造氢弹?


氢弹的热核装药就是氘化锂6,这里面的氘,来源于重水。重水本身并不稀奇,我们平时喝的任何自然水里面,都有大约至少万分之一的重水。现在的重水提炼自然是核大国的看家本领之一。因此氘化锂中氘的问题先不管他,来重点看看锂。金属锂的同位素有两种,即锂-6和锂-7。天然锂中,锂-6占7.5%,锂-7占92.5%。也就是说,真正能当氢弹材料用的锂,只是天然锂中的7.5%,但这个比例已经不低了。要知道,天然铀中只有百分之0.75的铀235是可用的。何况锂的含量在地壳中比铀矿高百倍。那么热核材料的氘化锂6是如何制造的呢?在自然界中锂的分布较广,在地壳中的含量约占三万分之一,主要存在锂辉石和锂云母中。氘、氚在常温下呈气体状态,不易贮存和使用。但是金属锂的化学性质活泼。因此,在当热核装药使用时,要把他们做成较稳定的化合物。即氘化锂6、氚化锂6。
金属锂为一种银白色的轻金属;熔点为180.54摄氏度,沸点1342摄氏度,密度0.534克每厘米³,硬度0.6。因此纯金属锂又软又轻,可以直接漂浮在水上面。金属锂本质上属于碱金属。碱金属普遍容易直接和水发生剧烈的反应甚至会爆炸,典型的比如金属钠。但是锂与其它碱金属不同,在室温下与水反应比较慢。但能与空气中的氮气反应生成黑色的一氮化三锂晶体。金属锂可溶于液氨。锂的弱酸盐都难溶于水。在碱金属氯化物中,只有氯化锂易溶于有机溶剂。锂的挥发性盐的火焰呈深红色,可用此来鉴定锂。锂很容易与氧、氮、硫等化合,在冶金工业中可用做脱氧剂。锂也可以做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。锂的最大用途,还是当高容量电池和在原子能工业中当氢弹装药。锂在地壳中的自然储量估计为2000万吨,可开采储量大约500万吨。

到2014年,世界锂开采量为25000吨, 其中,智利开采8000吨,澳大利亚4000吨某方4000吨,俄罗斯2500吨,阿根廷2500吨。看这几个开采锂金属的大户就知道。只有某方和俄罗斯是核大国。而智利、澳洲、阿根廷基本都是对外出口。锂虽然也被称为“稀有金属”,其实它在地壳中的含量不算“稀有”,地壳中约有0.0065%的锂,其丰度居全部地壳元素的第二十七位。比黄金和铀金属的含量都高百倍以上。已知含锂的矿物有150多种,其中主要有锂辉石、锂云母、透锂长石等。海水中锂的含量更多,总储量高达2600亿吨,是陆地锂矿的上万倍。海水中既含有大量的氘,也含有大量的锂,是未来热核材料资源的最大来源,不过目前的技术提炼成本还太高。海洋中有大量的红色、黄色的海藻,含有较多的锂化合物,未来可供直接开发利用。某方的锂矿资源丰富,仅江X省的云母锂矿就可供开采上百年。
那么最终的氢弹材料氘化锂6如何制造呢。要生产氘化锂6,就必须先制造大量的重水。重水的生产有三种方法,即化学交换法、蒸馏法和电解法。重水可直接用在重水核反应堆中作慢化剂和冷却剂。也可进一步电解,把氘与氧分离,再与锂-6金属化合成氘化锂6,作为热核武器的装料。

从普通锂中分离出直接可用的锂6同位素也有多种方法。如化学交换法、离子交换法、电迁移法、热护散法等。当然具有大规模实际工业生产意义的目前只有化学交换法。生产更稀有的氚也有多种方法,核反应堆辐照产氚目前应用较广,主要过程是:锂6靶件制造、堆内辐照、熔融提取、杂质净化和同位素分离等。利用加速器也可生产氚。氚与锂6经过化合工序,制成氚化锂6,作为氢弹的最终装料。