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日期: 2025-06-20 | 来源: 徐德文科学频道 | 有0人参与评论 | 专栏: 文章出轨 | 字体: 小 中 大
这两天地球上最大的事情，可能就是以色列空袭伊朗，摧毁了伊朗15000多台离心机。这离心机究竟是什么玩意儿，为什么以色列要跨境打击，怎么就是国际上最大的事情了呢？
简单来说，离心机是核计划的命根子，决定了一个国家能否拥有核武器。我们都知道，核能发电也好，造原子弹也罢，都需要一种特殊的铀——铀-235。
但问题是，铀在地壳中少得可怜，只有百万分之2-4，而铀-235又只占其中的0.71%。绝大部分的铀都是“废柴”——铀-238，它不能裂变，只能跟着凑热闹。
要想制造原子弹，就必须把地壳里亿分之一的铀-235分拣出来，纯度达到80%-90%以上，这叫武器级高浓缩铀。即使是用于核电站的核燃料，铀-235浓度也得达到 3%−5%，这叫低浓缩铀。
如何制造低浓缩、高浓缩铀？这就要用到离心机了！就像洗衣机一样，利用高速旋转产生的离心力来分分离铀-235和铀-238。还记得你坐过山车要被甩出去的那种感觉吗？对，就是那个力。
在核工业里，会先把天然铀变成一种叫“六氟化铀”的气体，然后把它注入离心机，以每分钟6-10万转的速度疯狂旋转——可以对比的是，你家洗衣机转速约为1000转。
这时候重一点的铀-238会被甩到外面，轻一点的铀-235则留在中间，然后可以从不同的位置把它们收集走。
但问题的关键是，铀-235和铀-238只差了3个中子的质量——大概是一根头发丝重量的万亿亿亿分之一。要想把它们分开，就像在洗衣机里分离两种颜色几乎一样、重量只差0.1%的豆子。
一台离心机可能只能把铀-235从0.71%提升到1.0-1.2%，能分离出来的U-235简直微乎其微。这就好比你用个小勺子从大海里舀水，想舀满一缸水得多久？
所以就要把离心机像流水线一样串联起来，形成一个庞大的“级联系统”。前面一台离心机把U-235稍微“富集”一点点，再送给下一台，如此反复，层层递进，才能把U-235的浓度提上去。这就是简单粗暴的人海战术：
第一级：1000台离心机，可能把0.7%提升到1.2%
第二级：800台离心机，可能把1.2%提升到2.0%
第三级：600台离心机，可能把2.0%提升到3.2%
……以此类推……
（注意：这些具体数字只是为了说明级联原理的示例，不是真实配置。真实的级联设计涉及复杂的工程优化，具体参数各国通常不会完全公开。但级联的基本原理——从下游到上游逐级减少离心机数量的"锥形设计"——是公开的核工程知识。）
要达到核弹级别的90%浓缩度，你可能需要40-50级级联，总共数万台离心机。而且越往后级，每一级需要的离心机数量要求越精确，容错率越低。
这就像搭人梯一样，第一个人踩着地面，第二个人踩着第一个人的肩膀，第三个人再踩着第二个人……想爬得高，不仅需要人多，还得每个人都不能出错。
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