calutron是什麼意思，calutron的意思翻譯、用法、同義詞、例句

calutron英标

英:/'kə'luːtrɒn/ 美:/'ˈkæljəˌtrɑːn/

常用詞典

專業解析

Calutron是一種利用電磁原理分離同位素的裝置，其名稱由“California”（加利福尼亞）和“cyclotron”（回旋加速器）組合而成。該設備由美國物理學家歐内斯特·勞倫斯團隊于1942年研制，核心原理是通過磁場使帶電離子按質量不同發生偏轉，從而實現同位素分離。在曼哈頓計劃中，calutron被用于鈾-235的工業化提純，為原子彈研制提供了關鍵材料。

calutron的結構包括大型電磁鐵、真空室和離子源。鈾化合物經電離後形成帶電離子束，在磁場作用下，質量較輕的鈾-235離子比鈾-238離子偏轉半徑更小，通過收集闆即可實現分離。這一過程需要精确控制磁場強度和離子速度，單次分離效率約15%，需多級串聯操作。

二戰後，calutron技術逐漸被氣體擴散法和離心法取代，但其在核物理發展史上具有裡程碑意義。美國橡樹嶺國家實驗室至今保留着曆史原型機，作為核能研究的重要見證。現代質譜儀的設計原理仍可追溯至calutron的電磁分離技術。

網絡擴展資料

Calutron（中文音譯“卡留特隆”）是一種用于分離同位素的電磁裝置，其名稱由“加州大學回旋加速器”（California University Cyclotron）組合縮寫而來。以下是詳細解析：

1.基本定義

• 功能：主要用于通過電磁場分離不同質量的同位素，尤其是鈾同位素（如鈾-235和鈾-238）。
• 結構：結合了質譜儀和回旋加速器的原理，核心組件包括離子源、電磁鐵和收集器。

2.曆史背景

• 曼哈頓計劃：在二戰期間，calutron被用于美國“曼哈頓計劃”中，大規模分離鈾-235以制造原子彈。例如，提到“從磁鐵中移除的α-calutron罐用于回收鈾-235”。
• 替代技術：後期逐漸被氣體擴散法和離心法取代，因其能耗高且效率較低。

3.技術原理

• 電磁分離：帶電離子在磁場中因質量差異産生不同偏轉軌迹，從而被分離。公式可表示為： $$ r = frac{mv}{qB} $$ 其中( r )為偏轉半徑，( m )為離子質量，( v )為速度，( q )為電荷量，( B )為磁感應強度。

4.應用與局限性

• 主要用途：早期核能開發中關鍵同位素的提純。
• 缺點：設備龐大、維護複雜，且需大量電力支持，難以工業化推廣。

5.語言信息

• 發音：英式音标為/ˈkæljʊtrɒn/，美式音标為/ˈkæljəˌtrɑːn/。
• 詞源：結合“California”“University”“Cyclotron”三詞。

如需進一步了解曆史案例或技術細節，可參考曼哈頓計劃相關文獻或核工程資料。

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