二九文学

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第412章 水下核幽灵（第5页）

更关键的是，纯净的锆，其热中子吸收截面极小，几乎对中子完全透明。

它是大自然为核反应堆量身定制的完美材料。

但大自然也开了一个残酷的玩笑。

在自然界中，锆矿石里永远伴生着大约百分之一到百分之三的另一种元素——铪。

铪的化学性质与锆几乎完全相同，无论是原子半径还是外层电子排布都高度一致。

在常规的化学提纯中，它们就像连体婴儿一样无法分离。

但铪的核物理性质却与锆截然相反。

铪是一个贪婪的中子吸收器。

即使锆金属中只含有百分之零点一的铪，这根燃料棒包壳就会变成一根熄灭反应堆的控制棒。

必须将铪从锆中彻底剥离，将其纯度降低到百万分之一以下。

一场针对这两种孪生元素的微观化学分离战，在西北第七特种化工厂的提纯车间内打响。

提纯车间。

这里没有高温的熔炉，而是布满了复杂的玻璃管道、萃取槽和带有刺鼻气味的化学试剂储罐。

高级化学工程师刘峰穿着全封闭的防酸橡胶服，戴着防毒面罩，站在一组长达十几米的多级逆流萃取塔前。

既然化学沉淀无法分离，他们选择了利用微小的溶解度差异，进行液液萃取。

“将粗制四氯化锆铪混合粉末，溶解在含有硫氰酸的盐酸水溶液中。”

刘峰通过通讯器下达指令。

工人们将白色的粉末倒入巨大的搪瓷搅拌缸内，加酸溶解。

“启动一号萃取泵。

注入磷酸三丁酯有机溶剂。”

水溶液和不溶于水的tbp有机溶剂在萃取塔内相遇。

电机驱动着搅拌桨疯狂旋转，将两相液体打碎成微小的液滴，使其充分接触。

物理化学的奇迹在微观层面上发生。

虽然锆和铪的化学性质相似，但它们与tbp有机溶剂形成络合物的能力存在微小的差异。

锆更容易被有机溶剂拉走，而铪则倾向于留在水溶液中。

“静置分层。

提取有机相。”

搅拌停止。

密度较轻的tbp有机层浮在水层上方。

但这微小的差异不足以一次性完成分离。

含有较高浓度锆的有机溶剂被送入下一级萃取塔，再次与新的水溶液接触，进行反萃取。

这种枯燥的流体力学循环，在几十级萃取槽中反复进行。

水相和有机相逆向流动，就像一台微观的化学筛子。

每一次接触，都会将微量的铪原子留在水中，将锆原子带走。

经过连续几十个小时的萃取。

最终从生产线末端流出的，是极其纯净的含锆溶液。

“进行加热沉淀。

加入氢氧化氨。”

溶液中析出白色的氢氧化锆沉淀。