四,分析地地球内部所存在核物质的特性
现在所发现的地下核物质是铀矿 , 铀的原子序数为92的元素,在自然界中存在三种同位素铀234、铀235和铀238 。铀238的半衰期约为45亿年,铀235的半衰期约为7亿年,而铀234的半衰期约为25万年 , 铀矿石里含有铀234、铀235和铀238 。[6]
参考关于“铀_钚和铀核裂变产物的若干问题_兼谈2011年福岛核事故泄露的放射性物质”,这篇文章详细的介绍了核物质的衰变、裂变以及产生的高能碎片继续衰变的过程,在铀的三种同位素U234,U235,U238中,铀U235有巨大的能量,1克U235裂变释放的能量相当于2.5吨优质煤所释放的能量,当铀U235在中子、热中子的轰击下 , 会发生裂变,裂变的途径有60多种,裂变所形成的高能碎片有20多种,主要的高能碎片有锶89(半衰期50天),锶90(半衰期29年) , 氪(半衰期10.8年),氙半衰期(9个小时),铀233 , 钡141,等碎片,这些高能碎片 , 在一定时间内,还会继续发生衰变,裂变,继续释放能量 。[6]
铀矿中存在钚的痕量,钚的同位素有13种,自然界里有钚244 , 钚239 ,储量极少,半衰期年限比较长,人造的钚的同位素PU238,PU240,PU234,PU232,PU235,PU236,PU237 , PU246等,PU244,半衰期约8千万年,PU239半衰期约2.41万年 , PU238半衰期约88年,PU240半衰期约6500年,在研究过程中发现,地球内部还存有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中 。[6.27.28]
锎的同位素已知的锎同位素共有20个,都是 放射性同位素 。其中最稳定的有锎-251( 半衰期为898年)、锎-249(351年)、锎-250(13.08年)及锎-252(2.645年) 。其余的同位素半衰期都在一年以下 , 大部分甚至少于20分钟 。锎同位素的 质量数从237到256不等 。[34.35]
锎-252是个强中子射源,因此其放射性极高,非常危险 。锎-252有96.9%的概率进行α衰变(损失两颗质子和两颗中子),并形成锔-248,剩余的3.1%概率进行自发裂变 。一微克(最)的锎-252每秒释放230万颗中子,平均每次自发裂变释放3.7颗中子 。其他大部分的锎同位素都以α衰变形成锔的同位素(原子序为96) 。可用作高通量的中子源 。[9.29] 能够利用的锎的数量非常少,使其应用受到了限制,可是,它作为裂解碎片源 , 被用于核研究 。[7.9.24.26]
如果含铀量高的铀矿一旦出现锎,锎是强中子源,衰变会释放中子,对于含铀量高的铀矿,就会导致裂变,这如同成熟女人的卵细胞,当遇到精子 , 就会产生卵细胞分裂 。
铀即能自发裂变,又可以人工裂变,在裂变过程中产生巨大能量,同时会发光、发热 。铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变 , 产生爆炸 。[12]
五,一个铀矿形成的能量与地震所释放的能量对比分析
根据美国地震学家里克特和古登堡提出的“里氏地震”,汶川八级大地震所释放的能量约为10亿吨左右当量的TNT , 按照一千克铀裂变释放的能量相当于2万吨TNT所释放的能量,来推导汶川大地震需要多少铀矿石,一般情况,铀在铀矿石里的比例约0.75/100,按照这个标准计算,10亿吨TNT当量需要多少吨铀矿石呢?把10亿吨TNT当量换算成铀裂变能量,经过计算,需要铀5万千克 , 换算成铀矿石,约0.6667万吨,这就是说,如果有0.6667万吨的铀矿石完全裂变 , 就会产生10亿吨TNT当量 。
2012年11月5日,从国土资源部获悉 ,内蒙古发现大型铀矿,储量达到3万吨,如果三万吨铀矿完全裂变 , 产生的能量相当于45亿吨TNT当量 。2016年1月17日 – 1月14日,采访人员从全区国土资源工作电视电话会议上获悉,内蒙古发现七处大型铀矿床,内蒙古的铀矿如果完全释放,将远远超过45亿TNT当量 , 由此对比,内蒙古铀矿如果发生完全裂变,所形成的能量远远超过8级地震所释放的能量 。[23]
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