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禁止出口洗衣机怕造核弹!韩国,你是当真的吗?

前几天,很多媒体都转发了一条新闻:南韩政府决定,将部分滚筒洗衣机及其配件列入“需要监视的对朝鲜出口商品清单”,理由是防止朝鲜将这些配件用于开发核武器。

消息一出,很多人的第一反应是:“愚人节还没到吧?”的确,拿洗衣机造核武器,怎么听都觉得不靠谱。然而,这一消息的源头,却是韩国《中央日报》在3月11日的报道,有相当的可信性。

那么,韩国政府究竟是出于怎样的考虑,才不让朝鲜人民愉快的使用洗衣机呢?这种担忧,究竟有没有道理呢?

先有离心机,后有核弹

广义上的核弹,包括原子弹、氢弹乃至中子弹,但目前国际社会普遍认为,朝鲜的研发似乎还停留在原子弹的阶段。因此,下面的讨论,只针对原子弹展开。

当年广岛和长崎的两发原子弹,令人信服的向全世界展示了这种“大蘑菇”的威力。因此,许多国家纷纷跟进,努力开发出自己的核弹来。而要造核弹,第一步就是解决里头的核材料问题。

主流的核弹,有铀装药和钚装药两种,后者的技术难度要大一些,核材料的获取难度也大得多。因此,外界普遍猜测,朝鲜的核弹使用的是铀装药。

而铀是一种矿物质,存在于自然界之中。找矿、采矿的辛苦就不必说了,就算挖到了足够的铀矿,还有一个巨大的技术难题摆在面前,那就是铀浓缩。

这是因为,挖到的铀矿中,含有铀235(U235)和铀238(U238)两种同位素。可以这样理解:从自然界中挖到的铀矿,就像是掺有煤矸石的煤块,烧起来火力很差,因此必须将煤矸石去掉,而铀238就相当于煤矸石,能够造出核弹的是铀235.

麻烦的是,铀235和铀238是同一种元素的同位素,也可以说就是双胞胎,长得一模一样(化学性质完全相同),唯一的区别就是胖瘦(原子量的大小)略有差别。想要把它们分开,就只能让它们“长跑”,胖的那个(原子量较大的U238)跑得慢一点,瘦的那个(原子量较小的U235)跑得快一点,时间久了就拉开差距了。

更麻烦的是,在挖出的天然铀矿中,造核弹需要的U235,含量只有0.7%左右,而并不需要的U238含量却高达99%以上,这就像一粒黄金混在了一大堆沙子里,想要将金子捡出来,谈何容易啊。

为此,人类试验了各种方法,而公认比较靠谱、广泛采用的,就是高速离心机技术。

大体上说,就是先把提纯的铀矿和氟元素结合起来,形成一种气体(UF6),然后放在高速旋转的离心机里,转啊转啊,相当于一场漫长的赛跑;由U235结合成的235UF6,就从离心机的顶部跑出去了,而由U238结合而成的238UF6,则留在离心机的底部(称为贫铀),从而将两者分开。稍作处理,就能拿到较纯的U235金属(称为富化铀),当纯度达到80%以上时,就叫做“武器级”的铀,也就是能用于制造核弹了,这个过程通常称为“铀浓缩”。

因此,韩国的担忧或许就来自于这个逻辑:

高速离心机可以纯化铀,纯化铀可以拿来造核弹;洗衣机的甩干桶也是一个离心机;所以,必须限制对朝鲜的洗衣机及甩干桶配件的出口。

洗衣机,能用来造核弹吗?

然而,上述逻辑里其实有一个巨大的陷阱:

虽然洗衣机的甩干桶的确是个离心机,但它能否被改装成纯化铀所需要的高速离心机呢?

首先,让我们来看看离心机的基本构造:一台高速旋转的电动机,带动一个坚固的金属圆筒,圆筒里的东西(比如上面说的UF6)被带动着一起高速旋转,从而实现分离的效果。

对于洗衣机的甩干桶而言,需要分离的是衣服里含有的水;对于浓缩铀而言,则是U235和U238,原理并无不同;然而,两者的难度差异却有着天壤之别。

比如,家用洗衣机,甩干桶的最高转速大致在800-1600 rpm,也就是每分钟旋转800-1600次,就足以将衣服上的水给甩出去。然而,能够把铀同位素分离开来的离心机,通常需要40000 rpm左右的转速,先进的离心机甚至能达到60000 rpm。也就是说,洗衣机的转速,还需要提高几十倍,才能用于铀的浓缩。

那么,能不能把几十台洗衣机串联起来,像接力赛一样来浓缩铀呢?也不可能。这就好像把红豆和绿豆混在一起,无论你用锅铲翻动多少下,也不能将它们分开。

改一改,凑合用?

当然,还有一种可能,就是买来洗衣机后,把里头的离心机部分拆卸出来,作为基础加以改造,提高其转速,或许就能来浓缩铀了?

理论上说,这并非不可能,但实际上可能性非常之小。

2010年,伊朗的纳坦兹铀浓缩工厂,突然出现了各种诡异的故障。后来,伊朗方面认为,这是某国使用的一种网络攻击手段,叫做“震网”病毒(Stuxnet),通过篡改系统的指令,让离心机超速运转,短时间内就烧坏了设备。

超过了多少呢?《基督教邮报》援引一位匿名情报官员的话说,离心机设定的安全转速是每秒1007转,而“震网”病毒接管系统控制权后,将其提高到了1064转/秒,算下来不过超了5.6%而已。

然而,就是这5.6%的超速,直接导致了重大损失,该厂六千多台离心机中,据说有超过一千台彻底报废。

实际上,这些高速离心机的的线速度已经超过音速,携带着巨大的能量。可以想见,对它们的制造与控制,是一件多么精确的技术活,稍有误差就可能带来无法挽回的后果。如果是将洗衣机的甩干桶拿来改造,一来材料的强度显然远远不够,非常可能转着转着就散架了;二来如果凑合着用,只要计算和改装时稍有误差就可能引发事故,甚至出现其他离心机损坏的连锁反应,造成人员伤亡、浓缩铀泄漏的可怕后果,任何脑子正常的人都不会去冒这种风险。更何况这种改造,几乎不太可能实现目标,属于费力不讨好的事情,又何必去做呢?

结语

任何一个国家,都有权决定自己的进出口政策,包括禁止特定类型的商品进出口。然而,以这样一个理由来作出决定,恐怕就有些滑稽了。

参考文献:

http://koreajoongangdaily.joins.com/news/article/article.aspx?aid=3016009&cloc=joongangdaily|home|newslist1

http://www.jpost.com/Defense/Stuxnet-may-have-destroyed-1000-centrifuges-at-Natanz

http://isis-online.org/isis-reports/detail/technical-note-making-sense-out-of-the-ir-8-centrifuge/8

http://science.howstuffworks.com/uranium-centrifuge.htm

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