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鈾(you)(Uranium)是(shi)原(yuan)子序數為(wei)92的(de)(de)元素，其元素符(fu)號是(shi)U，是(shi)自(zi)然界中能夠找到的(de)(de)最(zui)重(zhong)原(yuan)生元素。在(zai)自(zi)然界中存在(zai)三種(zhong)同位素，均帶(dai)有(you)(you)放射性，擁有(you)(you)非(fei)常長的(de)(de)半(ban)衰期（數十萬(wan)年~45億年）。此外還(huan)有(you)(you)12種(zhong)人工同位素(226U~240U)。鈾(you)在(zai)1789年由馬丁(ding)·海因里希·克拉普羅特（Martin Heinrich Klaproth）發現。鈾(you)化合物早期用于瓷器的(de)(de)著(zhu)色，在(zai)核(he)裂(lie)變(bian)現象被發現后用作為(wei)核(he)燃料。

2023年4月，日(ri)本(ben)與韓(han)國(guo)科學家發現了(le)一種(zhong)以(yi)前未知的鈾同(tong)位素——鈾-241。11月21日(ri)，鈾的價格15年來首次(ci)突(tu)破(po)80美(mei)元/磅。

簡介

自(zi)然產生(sheng)(sheng)的(de)(de)最重的(de)(de)金(jin)屬(shu)。呈(cheng)銀白色，具(ju)有(you)硬(ying)度強(qiang)、密度高、可延(yan)展、有(you)放(fang)(fang)射性(xing)等(deng)特(te)征。一般在鈾(you)與氧、氧化物或硅酸(suan)鹽的(de)(de)結合中發(fa)現鈾(you)。鈾(you)原(yuan)子能發(fa)生(sheng)(sheng)裂變反應(ying)(ying)，釋放(fang)(fang)大(da)量能量從而可以應(ying)(ying)用于(yu)發(fa)電，核武器(qi)(qi)制造等(deng)領(ling)域(yu)。第二次世界大(da)戰中盟軍的(de)(de)核武器(qi)(qi)計劃引發(fa)對鈾(you)的(de)(de)需求(qiu)，鈾(you)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產應(ying)(ying)運而生(sheng)(sheng)。到20世紀70年代，鈾(you)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產工業已穩固地建立起來。

化學性質

鈾是(shi)Ⅲb族錒系放射性化學(xue)元素(su)，符(fu)號(hao)U，原(yuan)子(zi)序(xu)數92，相對(dui)原(yuan)子(zi)質(zhi)量238.03，是(shi)原(yuan)子(zi)序(xu)數和相對(dui)原(yuan)子(zi)質(zhi)量最(zui)大的(de)(de)天然元素(su)。鈾在常溫(wen)下是(shi)銀白(bai)色的(de)(de)致密金(jin)屬，鈾的(de)(de)新切面呈發亮的(de)(de)鋼灰色，但在室溫(wen)空氣中逐漸生成黑(hei)色氧(yang)化膜。

鈾原子的外電子層(ceng)構型(xing)為[Rn]5f36d17s2，5f36d17s2殼層(ceng)為價電子。鈾有+3、+4、+5、+6四種(zhong)價態(tai)，以(yi)+4和+6價態(tai)為主。

鈾(you)是(shi)正電性很強的(de)活(huo)潑元(yuan)素(su)(su)，與幾乎所(suo)有(you)非金(jin)屬(shu)(shu)元(yuan)素(su)(su)（惰性氣(qi)體(ti)除外）反應(ying)生(sheng)(sheng)成化(hua)(hua)合物(wu)，常(chang)以U3+、U4+、UO2+和(he)UO22+離子形(xing)式(shi)存在。鈾(you)與氫在523K時發(fa)生(sheng)(sheng)可逆反應(ying)，生(sheng)(sheng)成UH3。鈾(you)-氧系比較復雜，在UO2～UO3間存在多種相，重要(yao)的(de)氧化(hua)(hua)物(wu)有(you)UO2、U3O8和(he)UO3。其中(zhong)UO2是(shi)當前應(ying)用最廣泛的(de)核(he)燃料(liao)。鈾(you)與鹵素(su)(su)生(sheng)(sheng)成核(he)燃料(liao)制備工藝中(zhong)重要(yao)的(de)化(hua)(hua)合物(wu)。如UF4是(shi)生(sheng)(sheng)產金(jin)屬(shu)(shu)鈾(you)和(he)UF6的(de)中(zhong)間產物(wu)。UF6的(de)三相點為337K，是(shi)氣(qi)態鈾(you)同位素(su)(su)分(fen)離的(de)原(yuan)料(liao)。碳化(hua)(hua)鈾(you)、氮化(hua)(hua)鈾(you)和(he)硅化(hua)(hua)鈾(you)都是(shi)性能優越(yue)的(de)被認為有(you)希望(wang)的(de)核(he)燃料(liao)。

金屬鈾在空氣(qi)中會變暗，可為(wei)(wei)蒸汽和酸(suan)腐(fu)蝕，但耐(nai)堿(jian)腐(fu)蝕。其原子半徑為(wei)(wei)138.5pm；U3+、U4+、U5+、U6+的(de)離子半徑分別為(wei)(wei)103、97、89及(ji)80pm。鈾的(de)電(dian)負性據(ju)鮑林(lin)（Pauling）測(ce)定(ding)(ding)為(wei)(wei)1.38；阿爾勒德（Allred）和羅(luo)切(qie)夫（Rochow）測(ce)定(ding)(ding)為(wei)(wei)1.22。

鈾(you)(you)能(neng)(neng)與大多數非金(jin)屬元(yuan)素及(ji)其化(hua)(hua)合(he)(he)物發生反(fan)應，反(fan)應的(de)(de)(de)溫度(du)(du)(du)和(he)反(fan)應速度(du)(du)(du)隨鈾(you)(you)的(de)(de)(de)粒度(du)(du)(du)而異(yi)。鈾(you)(you)在室溫的(de)(de)(de)空氣或氧氣中(zhong)(zhong)能(neng)(neng)自燃，細(xi)粒鈾(you)(you)在水中(zhong)(zhong)亦能(neng)(neng)自燃。在一定條件下(xia)，鈾(you)(you)氧化(hua)(hua)放出的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)可(ke)(ke)引(yin)起爆(bao)炸。鈾(you)(you)粉塵的(de)(de)(de)爆(bao)炸濃度(du)(du)(du)下(xia)限為55mg/dm3。鈾(you)(you)能(neng)(neng)與許多金(jin)屬反(fan)應生成金(jin)屬間化(hua)(hua)合(he)(he)物。鈾(you)(you)可(ke)(ke)與鈮、鉿、鋯、鉬及(ji)鈦生成固溶體(ti)。

鈾(you)(you)(you)及其化合(he)(he)物(wu)均有較大的(de)(de)化學毒性，空氣中可溶性鈾(you)(you)(you)化合(he)(he)物(wu)的(de)(de)允(yun)許濃度為0.05mg/m3，不溶性鈾(you)(you)(you)化合(he)(he)物(wu)的(de)(de)允(yun)許濃度為0.25mg/m3，人(ren)體(ti)對天(tian)然鈾(you)(you)(you)的(de)(de)放(fang)射性允(yun)許劑(ji)量(liang)，可溶性鈾(you)(you)(you)化合(he)(he)物(wu)是7400Bq，不溶性鈾(you)(you)(you)化合(he)(he)物(wu)是333Bq。

物理性質

鈾是放射性金(jin)屬元素，可作為核反應的(de)燃料。鈾是銀白色金(jin)屬，幾乎與(yu)鋼一樣(yang)硬，密(mi)度(du)高(gao)（相對密(mi)度(du)約18.95），熔(rong)點1135℃，沸(fei)點4134℃。在核能量發展之(zhi)前，它被用(yong)作制造(zao)黃色玻(bo)璃。鈾是自(zi)然界存在的(de)原子序數最高(gao)的(de)元素。1841年E.佩利(li)（1811-1890）離析出(chu)金(jin)屬鈾，雖然在此之(zhi)前鈾已在瀝青(qing)鈾礦中(zhong)(zhong)被認(ren)知。它也藏于(yu)云(yun)母鈾礦、釩鉀鈾礦和獨居石中(zhong)(zhong)；主要分布于(yu)加拿大(da)、澳大(da)利(li)亞(ya)、南非。可通過氣體(ti)擴散技術從易揮發氣體(ti)六氟化鈾（UF6）中(zhong)(zhong)分離各同(tong)位素鈾。

鈾存在(zai)三(san)種同(tong)素異(yi)形體，其存在(zai)溫度(du)和主要結構(gou)(gou)特征列于(yu)表中。α-U在(zai)室(shi)溫時(shi)的(de)密度(du)為(wei)19.02t/m3。α-U和β-U呈明顯的(de)各(ge)向(xiang)異(yi)性，如在(zai)298～523K之間(jian)，α-U單晶沿a、b、c軸熱(re)膨脹(zhang)系(xi)數(shu)分別為(wei)αa=+33.24×10-6/K、αb=-6.49×10-6/K、αc=+30.36×10-6/K。γ-U有各(ge)向(xiang)同(tong)性結構(gou)(gou)。無序排列的(de)多(duo)晶鈾在(zai)293～373K范圍的(de)熱(re)膨脹(zhang)系(xi)數(shu)等于(yu)16.3×10-6/K。在(zai)5～350K之間(jian)的(de)比熱(re)為(wei)27.66J/（mol·K）。α-U的(de)熱(re)導率隨溫度(du)提高而增加，室(shi)溫下為(wei)25.1W/（m·K），1033K時(shi)為(wei)37.7W/（m·K）。

鈾(you)的力學性質隨(sui)試(shi)樣爐號和(he)熱(re)處理的不同而異(yi)。對(dui)α軋制α退火的試(shi)樣，得到室溫最大屈服強(qiang)度(du)為(wei)(wei)206.8-275.8 MPa，對(dui)小變(bian)形(xing)量擠壓(ya)鈾(you)，室溫抗拉強(qiang)度(du)極限為(wei)(wei)586.1～861.8MPa。鈾(you)有(you)三種(zhong)晶格結構(gou)(gou)：α-U為(wei)(wei)斜(xie)方(fang)結構(gou)(gou)，a=284.785pm，b=585.801pm，c=494.553pm；β-U為(wei)(wei)正方(fang)結構(gou)(gou)，a=1076.0pm，c=565.2pm；γ-U為(wei)(wei)體心立方(fang)結構(gou)(gou)，a=352.4pm。它(ta)們(men)的轉換溫度(du)為(wei)(wei)941K（α→β）和(he)1047K（β→γ）。

鈾(you)的同素異形體 α-U β-U γ-U

存(cun)在(zai)溫度范(fan)圍 （K） ＜941 941-1048 1048（熔點）

晶體結構 斜(xie)方 四方 體心立方

晶(jing)胞中原子數 （個） 4 30 2

晶格常數 （nm） a0 0. 28541 1. 0579 0. 3524

b0 0. 58692 - -

c0 0. 49563 0. 5656 -

鈾的重要物理性質列于下表。

性 質 數 據

熔點T/K 1405.5

沸點T/K 4018

熔化熱Q/kJ·mol-1 15.5

氣化熱Q/kJ·mol-1 417.1

密度(du)ρ/kg·m-3 18950（293K），17907（熔點液體(ti)）

熱導率λ/W·m-1·K-1 27.6（300K）

電阻率ρ/Ω·m 30.8×10-8（273K）

摩(mo)爾(er)體積Vm/cm3 12.56

線脹(zhang)系數αl/K-1 12.6×10-6

同位素及半衰期

天然鈾含(han)有三種(zhong)同位素(su)：238U、235U和(he)234U，它們(men)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)分別為99.28%（238U）、0.71%（235U）和(he)0.006%（234U），半衰(shuai)期(qi)分別為（238U）4.51×109、（235U）7.09×108和(he)（234U）2.35×105年。其(qi)中以235U為最(zui)重要，是目(mu)前核(he)動力的(de)(de)(de)(de)燃(ran)料(liao)。一個235U核(he)吸(xi)收(shou)一個熱中子發(fa)生裂變(bian)時放出(chu)約2.5個中子，并釋放出(chu)207MeV能(neng)(neng)量(liang)(liang)。1kg235U核(he)裂變(bian)放出(chu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)相當于(yu)燃(ran)燒2700t煤所產生的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)。根據反應(ying)堆堆型(xing)及其(qi)工(gong)作條件(jian)，核(he)燃(ran)料(liao)可采(cai)用天然鈾或提高了(le)U含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)富(fu)(fu)集(ji)(ji)鈾。用氣(qi)體(ti)擴散法、離心法或激(ji)光法等(deng)分離鈾同位素(su)，可使U的(de)(de)(de)(de)富(fu)(fu)集(ji)(ji)度(du)達到(dao)90%以上。U俘獲中子后轉(zhuan)變(bian)成易裂變(bian)的(de)(de)(de)(de)Pu（钚）。Pu和(he)U也是制造核(he)武器(qi)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原料(liao)。

在25km地(di)殼內含1014t鈾，其(qi)中海水含1010t，每噸海水平均含鈾3.3mg。自(zi)然界存在幾百種含鈾的礦物(wu)，但大多是貧(pin)礦，所(suo)以經(jing)(jing)濟(ji)地(di)大量(liang)(liang)開采(cai)(cai)很困難。目前，經(jing)(jing)濟(ji)上有開采(cai)(cai)價值(zhi)的鈾礦含U3O8量(liang)(liang)為0.1%左(zuo)右。如果發展快中子(zi)增殖堆，則鈾資(zi)源利用(yong)率可比(bi)壓水堆提高60～70倍。

鈾同(tong)位素中存量最多的是(shi)238U，再者是(shi)可用(yong)作核能發電的燃料的235U，豐度(du)最少的是(shi)234U。此(ci)外還有12種人工同(tong)位素。

同位素 豐度 半(ban)衰(shuai)期 衰(shuai)變(bian)模(mo)式 衰(shuai)變(bian)能(neng)量（MeV）衰(shuai)變(bian)產物

232U 人造 68.9年 自發分裂(lie) - -

α衰變 5.414 Th-228

233U 人造 159200年 自(zi)發分裂 197.93 -

α衰變 4.909 Th-229

234U 0.01% 245500年 自發分裂 197.78 -

α衰變(bian) 4.859 Th-230

235U 0.72% 7.038×108年 自發分裂 202.48 -

α衰變 4.679 Th-231

236U 人造 2.342×107年 自發分(fen)裂 201.82 -

α衰變(bian) 4.572 Th-232

237U 人造 6.75日 β衰(shuai)變 0.519 Np-237

238U 99.28% 4.468×109年 自發分(fen)裂 205.87 -

α衰(shuai)變 4.27 Th-234

核性質

鈾的熱中子吸(xi)收截面(mian)為(wei)7.60b±0.07b。鈾的同(tong)位素（包(bao)括同(tong)核異(yi)能素）有15種，其質量數從227至(zhi)240。鈾的天然(ran)同(tong)位素組成列(lie)于下表。

核 素(su) 相對原子質量 自(zi)然豐(feng)度/% 半衰(shuai)期(qi)T1/2/a 衰(shuai)變模式及衰(shuai)變能(neng)

α/MeV

234U 234.0409 0.005 2.47×105 α（4.856）；γ

235U 235.0439 0.72 7.00×108 α（4.681）；SF； γ

238U 238.0508 99.275 4.51×109α（4.268）；SF；γ

235U為錒鈾衰(shuai)(shuai)(shuai)變(bian)(bian)系(xi)的(de)始祖核(he)(he)素(su)，238U為鈾鐳(lei)系(xi)的(de)始祖核(he)(he)素(su)，234U是238U的(de)衰(shuai)(shuai)(shuai)變(bian)(bian)系(xi)產物。235U是惟一(yi)天然的(de)可(ke)裂變(bian)(bian)核(he)(he)素(su)。235U核(he)(he)素(su)受熱(re)中(zhong)子(zi)(zi)轟(hong)擊，吸(xi)收一(yi)個(ge)(ge)(ge)中(zhong)子(zi)(zi)后(hou)(hou)發生(sheng)(sheng)裂變(bian)(bian)（誘(you)發裂變(bian)(bian)）。一(yi)個(ge)(ge)(ge)235U核(he)(he)在(zai)裂變(bian)(bian)時(shi)放出的(de)總(zong)能(neng)量(liang)為195MeV，同時(shi)放出2～3（平均2.5）個(ge)(ge)(ge)中(zhong)子(zi)(zi)。只要其中(zhong)一(yi)個(ge)(ge)(ge)中(zhong)子(zi)(zi)引(yin)起另一(yi)個(ge)(ge)(ge)235U核(he)(he)發生(sheng)(sheng)裂變(bian)(bian)，鏈式(shi)核(he)(he)裂變(bian)(bian)就會(hui)持續(xu)進行下去。238U不是裂變(bian)(bian)核(he)(he)素(su)，但238U在(zai)反應堆(dui)活(huo)性區吸(xi)收中(zhong)子(zi)(zi)后(hou)(hou)生(sheng)(sheng)成(cheng)239U，239U再經兩(liang)次β衰(shuai)(shuai)(shuai)變(bian)(bian)生(sheng)(sheng)成(cheng)能(neng)裂變(bian)(bian)的(de)Pu。因此，可(ke)以利用(yong)(yong)快中(zhong)子(zi)(zi)增殖堆(dui)充分(fen)發揮(hui)238U的(de)作用(yong)(yong)，提高天然鈾的(de)利用(yong)(yong)率。

發現簡史

鈾(you)(you)（yóu）英文名Uranium，得名于天王星的(de)名字“Uranus”。1789年(nian)M.H.克拉(la)普羅特（Martin Heinrich Klaproth）首先從瀝青鈾(you)(you)礦中(zhong)發(fa)現(xian)了“鈾(you)(you)”，就用1781年(nian)新(xin)發(fa)現(xian)的(de)一個行星——天王星命名它為uranium，元素符號定為U。但(dan)1841年(nian)E.M.佩利若（Eugene-Melchior Peligot）證明(ming)該物質系二(er)氧化鈾(you)(you)，隨(sui)后用鉀還(huan)原UCl4制(zhi)備了金屬鈾(you)(you)。1896年(nian)A.H.貝可勒爾（Antoine Henri Becquerel）發(fa)現(xian)了鈾(you)(you)的(de)放射性現(xian)象(xiang)。那時對鈾(you)(you)的(de)研究屬純理論(lun)性的(de)，鈾(you)(you)化合物只用于玻璃和(he)陶瓷的(de)著色。1898年(nian)在鈾(you)(you)礦中(zhong)發(fa)現(xian)了鐳，鈾(you)(you)便(bian)成為開(kai)采鐳的(de)副產品。1938年(nian)O.哈恩（Otto Hahn）和(he)F.施(shi)特拉(la)斯曼（Fritz Strassmann）用中(zhong)子轟(hong)擊鈾(you)(you)核(he)發(fa)現(xian)核(he)裂變同時釋放出能量(liang)，引起了人們重新(xin)對鈾(you)(you)的(de)重視。第二(er)次世界大戰期間和(he)戰后，由于核(he)武器和(he)核(he)動力的(de)需(xu)要，加(jia)速了鈾(you)(you)資源的(de)勘探(tan)和(he)開(kai)采。

美國(guo)為此設(she)立了(le)專門研(yan)(yan)究原(yuan)子(zi)彈的(de)(de)機構。1945年(nian)美國(guo)在(zai)日本廣島投(tou)擲了(le)第一顆235U原(yuan)子(zi)彈，幾天后又在(zai)日本長崎(qi)投(tou)下了(le)一顆239Pu原(yuan)子(zi)彈。1954年(nian)蘇(su)聯建成了(le)第一座核(he)電站。從(cong)此，鈾的(de)(de)科研(yan)(yan)和生(sheng)產(chan)受(shou)到(dao)(dao)世界各國(guo)的(de)(de)高度重(zhong)視，核(he)武器制造和核(he)發(fa)電工業便得到(dao)(dao)迅速發(fa)展(zhan)。中國(guo)的(de)(de)鈾工業自20世紀50年(nian)代興起，已(yi)形成完整(zheng)的(de)(de)和具有相(xiang)當(dang)規(gui)模的(de)(de)科研(yan)(yan)和工業生(sheng)產(chan)體系。

2023年4月，日本與(yu)韓國(guo)科學(xue)(xue)家發(fa)現(xian)了一種以前未知的鈾(you)同位(wei)素——鈾(you)-241。其原(yuan)子序數為92，質量為241，半衰期可能只有40分鐘，這是自1979年以來科學(xue)(xue)家首次發(fa)現(xian)富含中子的鈾(you)同位(wei)素。

鈾的化合物

鈾(you)有(you)多種化合物，主要(yao)鈾(you)化合物的化學式、存在形態和(he)用途(tu)列于下表。

名稱 化學式 存在形態(tai) 用 途

二(er)氧(yang)化鈾 UO2 深褐色(se)或黑色(se)粉末 制造反應堆(dui)元件或

生產UF4

三氧化(hua)鈾 UO3 無定形UO3或α-UO3，褐色(se)，β-UO3橙色(se)粉末，γ-UO3 還(huan)原(yuan)成(cheng)UO2

亮黃色(se)，δ-UO3紅色(se)，Σ-UO3磚紅色(se)，η-UO3棕(zong)色(se)

八(ba)氧(yang)化三鈾 U3O8 橄欖綠(lv)色（有(you)時呈(cheng)墨綠(lv)或黑色）粉(fen)末翠綠(lv)色晶體（綠(lv)鹽）儲存、還原成(cheng)UO2制(zhi)取金屬鈾或UF6

四氟(fu)化鈾(you) UF4 室溫下(xia)近于白色固體，在(zai)309K溫度升華，最易揮(hui)發的鈾(you)化合物 同位素分離，濃縮(suo)

六氟(fu)化(hua)鈾 UF6 235U

硝酸鈾酰 UO2(NO3)2 UO2（NO3）2·6H2O亮(liang)黃色(se)晶體(ti) 脫硝成UO3

重鈾酸(suan)銨 (NH4)2U2O7 黃(huang)色(se)沉淀物(wu)（俗(su)稱“黃(huang)餅”）質量好的呈片狀結晶 熱分解成UO2或

UO3

三碳酸鈾酰銨 (NH4)4UO2(CO3)3 淡黃色晶體(ti) 熱(re)分解(jie)成UO2

鈾的合金

鈾(you)(you)能(neng)(neng)與多(duo)種金(jin)屬(shu)生成(cheng)金(jin)屬(shu)間化(hua)合(he)物(wu)。鈾(you)(you)具有化(hua)學(xue)性(xing)(xing)質活潑、各向異性(xing)(xing)結(jie)(jie)構和(he)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)較差等(deng)缺(que)陷。鈾(you)(you)合(he)金(jin)的某些性(xing)(xing)質優于金(jin)屬(shu)鈾(you)(you)，這(zhe)在核燃料(liao)元(yuan)件制造中相當重要。添(tian)加適量的其他金(jin)屬(shu)，如鈮(ni)、鉻、鉬或鋯能(neng)(neng)改善鈾(you)(you)的熱(re)導率(lv)、晶體結(jie)(jie)構及金(jin)相結(jie)(jie)構、熱(re)處理特(te)性(xing)(xing)、輻照穩定(ding)性(xing)(xing)和(he)耐蝕性(xing)(xing)等(deng)。

貧(pin)(pin)(pin)(pin)鈾(you)(you)彈即利用(yong)貧(pin)(pin)(pin)(pin)鈾(you)(you)合金制(zhi)造(zao)的一(yi)種高效燃燒穿甲彈，它借助貧(pin)(pin)(pin)(pin)鈾(you)(you)材(cai)料密度(du)大(da)（鉛密度(du)的2倍）、強度(du)大(da)（鋼強度(du)的3倍）和穿透力強，且易燃燒的特點制(zhi)作而成，貧(pin)(pin)(pin)(pin)鈾(you)(you)合金含238U、235U等(deng)，貧(pin)(pin)(pin)(pin)鈾(you)(you)彈爆炸后殘留的235U等(deng)能損害腎臟、神經系統，可(ke)導(dao)致肺(fei)癌(ai)等(deng)。密度(du)、硬度(du)較大(da)的貧(pin)(pin)(pin)(pin)鈾(you)(you)合金，還(huan)可(ke)制(zhi)作防輻射材(cai)料等(deng)。

鈾的賦存及資源

鈾廣泛存(cun)在于(yu)地殼和海水中。海水中鈾的濃度(du)為(wei)3×10-7%，地殼豐(feng)度(du)為(wei)2.3×10-4%，但在地殼中很(hen)分散。

鈾的礦物

鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)按成(cheng)因可分為原(yuan)生(sheng)鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)和(he)(he)次生(sheng)鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)兩大類。除瀝青(qing)鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)外，原(yuan)生(sheng)鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)均存在于偉晶巖中(zhong)，原(yuan)生(sheng)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)經風化和(he)(he)熱液(ye)作用易(yi)轉變成(cheng)各(ge)種(zhong)次生(sheng)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)。鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)的(de)成(cheng)因、產狀(zhuang)、含(han)鈾(you)(you)(you)(you)量及伴(ban)生(sheng)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)和(he)(he)圍巖均會影響到鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)的(de)加工(gong)工(gong)藝。已(yi)發現的(de)鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)和(he)(he)含(han)鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)約有500多種(zhong)。其中(zhong)常見(jian)并具有工(gong)業實用價值的(de)僅二三十(shi)種(zhong)。下(xia)表所列為重要的(de)鈾(you)(you)(you)(you)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)。

類型(xing) 礦物名稱(cheng) 組 成(cheng) 鈾含量（質(zhi)量分(fen)數ω）/%

原生鈾(you)礦(kuang) 瀝(li)青鈾(you)礦(kuang) UO2·mUO3·nPbO 40～76

晶質(zhi)鈾礦 （U,Th）O2·mUO3·nPbO 65～75.4

鈦(tai)鈾礦(kuang) (U,Ce,Fe,Y,Th)3Ti5O16 ＜40

次生(sheng)鈾礦 水(shui)（瀝(li)青）鈾礦 UO2·mUO3·nH2O

銅鈾云母 Cu(UO2)2(PO4)2·(8～12)H2O 50

鈣鈾云母 Ca(UO2)2(PO4)2·(8～12)H2O 50

鉀釩鈾(you)礦 K2(UO2)2(VO4)2·(1～3)H2O 50

釩鈣鈾礦 Ca(UO2)2(VO4)2·8H2O 50～60

除澳大(da)利(li)亞、加拿大(da)有(you)一些較大(da)的(de)富(fu)鈾(you)礦(kuang)(kuang)(kuang)床（含鈾(you)1%～10%）外(wai)，大(da)多數鈾(you)礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)含鈾(you)品(pin)位(wei)為0.1%～0.2%。鈾(you)水冶(ye)廠(chang)大(da)多直接處理(li)(li)鈾(you)原礦(kuang)(kuang)(kuang)，但通過選礦(kuang)(kuang)(kuang)能(neng)提高(gao)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)品(pin)位(wei)，降低(di)成本。一些國家正采用放(fang)射(she)分選機對塊(kuai)狀(zhuang)鈾(you)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)進行選礦(kuang)(kuang)(kuang)。為了(le)綜合利(li)用或改善(shan)鈾(you)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)加工性能(neng)，有(you)的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)還需經配礦(kuang)(kuang)(kuang)、焙燒(shao)等預(yu)處理(li)(li)。

此外(wai)，含鈾(you)(you)的磷酸(suan)鹽礦、褐(he)煤(mei)、頁巖、鈾(you)(you)礦水、含鈾(you)(you)銅廢(fei)石堆浸液和海水等都可成為提鈾(you)(you)的原料。例如(ru)，1988年美(mei)國從濕法磷酸(suan)等副產(chan)品中回(hui)收(shou)的鈾(you)(you)達1500t，約占其總(zong)產(chan)量5190t鈾(you)(you)的29%。

分布范圍

鈾(you)(you)通常(chang)被人(ren)們認為是一(yi)種稀有金屬，盡管鈾(you)(you)在地殼中(zhong)的含量很高，比汞、鉍、銀要多(duo)得(de)多(duo)，但(dan)(dan)由(you)于提取鈾(you)(you)的難度(du)較(jiao)大，所以它注定了要比汞這些(xie)元素(su)發現的晚得(de)多(duo)。盡管鈾(you)(you)在地殼中(zhong)分布(bu)廣泛，但(dan)(dan)是只有瀝青鈾(you)(you)礦(kuang)和鉀釩鈾(you)(you)礦(kuang)兩種常(chang)見的礦(kuang)床。

地(di)殼中(zhong)鈾(you)(you)的(de)(de)平(ping)均(jun)(jun)含(han)(han)量(liang)(liang)約(yue)為(wei)百萬(wan)分之2.5，即平(ping)均(jun)(jun)每噸(dun)(dun)(dun)地(di)殼物(wu)質中(zhong)約(yue)含(han)(han)2.5克鈾(you)(you)，這比鎢(wu)、汞、金、銀等元素(su)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)還高。鈾(you)(you)在(zai)各種巖(yan)石中(zhong)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)很不(bu)均(jun)(jun)勻。例如在(zai)花崗巖(yan)中(zhong)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)就要高些，平(ping)均(jun)(jun)每噸(dun)(dun)(dun)含(han)(han)3.5克鈾(you)(you)。在(zai)地(di)殼的(de)(de)第一層（距地(di)表20 km）內含(han)(han)鈾(you)(you)近1.3×1014噸(dun)(dun)(dun)。依此推算，一立方公里的(de)(de)花崗巖(yan)就會(hui)含(han)(han)有(you)約(yue)一萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)鈾(you)(you)。海(hai)(hai)水中(zhong)鈾(you)(you)的(de)(de)濃度相當(dang)低(di)，每噸(dun)(dun)(dun)海(hai)(hai)水平(ping)均(jun)(jun)只(zhi)含(han)(han)3.3毫克鈾(you)(you)，但由(you)于(yu)海(hai)(hai)水總量(liang)(liang)極大（海(hai)(hai)水中(zhong)總含(han)(han)鈾(you)(you)量(liang)(liang)可達4.5×109噸(dun)(dun)(dun)），且從水中(zhong)提取有(you)其方便之處，所以(yi)不(bu)少國家，特別是那些缺(que)少鈾(you)(you)礦資源(yuan)的(de)(de)國家，正在(zai)探(tan)索海(hai)(hai)水提鈾(you)(you)的(de)(de)方法(fa)。

由于鈾的(de)(de)化(hua)(hua)學性質很活潑，所以(yi)自然界不存(cun)在(zai)游離態的(de)(de)金屬鈾，它(ta)總是(shi)以(yi)化(hua)(hua)合狀(zhuang)態存(cun)在(zai)著。已(yi)知的(de)(de)鈾礦(kuang)物(wu)有(you)(you)一(yi)百七十多(duo)種(zhong)(zhong)，但(dan)具有(you)(you)工業開采(cai)價值的(de)(de)鈾礦(kuang)只有(you)(you)二(er)、三十種(zhong)(zhong)，其中最重(zhong)要(yao)的(de)(de)有(you)(you)瀝青(qing)鈾礦(kuang)（主要(yao)成分為八(ba)氧(yang)化(hua)(hua)三鈾）、品質鈾礦(kuang)（主要(yao)成分為二(er)氧(yang)化(hua)(hua)鈾）、鈾石和鈾黑等(deng)。很多(duo)的(de)(de)鈾礦(kuang)物(wu)都呈黃色、綠(lv)色或黃綠(lv)色。有(you)(you)些鈾礦(kuang)物(wu)在(zai)紫外線下能發(fa)(fa)(fa)出強(qiang)烈的(de)(de)熒光。正是(shi)鈾礦(kuang)物(wu)（鈾化(hua)(hua)合物(wu)）這種(zhong)(zhong)發(fa)(fa)(fa)熒光的(de)(de)特性，才導致了(le)放射性現象的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)現。

雖(sui)然鈾(you)元素的分布相當廣(guang)，但鈾(you)礦床的分布卻很有限。鈾(you)資源主要分布在美國(guo)、加(jia)拿(na)大、南(nan)非、西(xi)南(nan)非、澳大利亞等(deng)國(guo)家和(he)地區。據(ju)估計，已探明的工業儲(chu)量到1972年(nian)已超過(guo)一百(bai)萬噸(dun)。

鈾及其一系列衰(shuai)變子體的放(fang)射性(xing)是(shi)存在鈾的最好標志。人的肉(rou)眼雖然看(kan)不見放(fang)射性(xing)，但是(shi)借助于專門(men)的儀器卻可以方便地把它探(tan)測(ce)出(chu)來。因此(ci)，鈾礦(kuang)資源(yuan)的普查和勘(kan)探(tan)幾乎都利(li)用(yong)了(le)鈾具有放(fang)射性(xing)這(zhe)一特點：若發現某個地區巖石、土壤(rang)、水(shui)、甚至(zhi)植物(wu)內放(fang)射性(xing)特別(bie)強(qiang)，就說明那(nei)個地區可能(neng)有鈾礦(kuang)存在。

提取冶金

鈾(you)的(de)提取(qu)冶(ye)金具有(you)三個特點。第一，鈾(you)礦石的(de)品位很(hen)低，一般含鈾(you)（238U+235U）0.1%～0.2%，而其中235U僅為0.0007%～0.0014%，為獲(huo)得核純(chun)鈾(you)，必須經(jing)過一系列富集、提純(chun)過程(cheng)。第二，核純(chun)金屬鈾(you)需再經(jing)同位素(su)分離(li)，制成不同豐度的(de)濃縮235U。第三，工藝(yi)過程(cheng)繁(fan)雜，并存在輻射(she)危害問(wen)題。因此(ci)，鈾(you)生產(chan)技術難度大，安全(quan)防(fang)護要(yao)求嚴格。

除了(le)就地浸出以(yi)及從其他含(han)鈾(you)物料提(ti)鈾(you)外，鈾(you)的(de)提(ti)取冶金都是從鈾(you)礦(kuang)石（原礦(kuang)或精(jing)礦(kuang)）開始的(de)，通常包括鈾(you)提(ti)取、四氟化鈾(you)制(zhi)取、金屬(shu)鈾(you)制(zhi)取、六氟化鈾(you)制(zhi)取、鈾(you)同位素(su)分離、制(zhi)取含(han)濃(nong)縮U的(de)金屬(shu)鈾(you)和(he)鈾(you)燃料元件加工等(deng)主要步驟(zou)。

（1）鈾提(ti)(ti)取。包括(kuo)鈾礦(kuang)石的浸出、液固分離(li)、富集(ji)、提(ti)(ti)純(chun)（常用離(li)子交換或溶(rong)劑(ji)萃取法）及沉(chen)淀產物熱分解(jie)制取核(he)純(chun)UO2或U3O8。

（2）四(si)氟(fu)化(hua)鈾(you)制(zhi)取。將UO2（U3O8可用氫(qing)還原成UO2）氫(qing)氟(fu)化(hua)成四(si)氟(fu)化(hua)鈾(you)（綠鹽）。

（3）金(jin)屬鈾(you)制取。用(yong)金(jin)屬鈣或(huo)鎂將UF4還原(yuan)成(cheng)金(jin)屬鈾(you)，金(jin)屬鈾(you)再經(jing)精(jing)煉、澆鑄、加(jia)工、鍛造(zao)（或(huo)擠壓）成(cheng)形(xing)、包殼等處(chu)理制成(cheng)天然鈾(you)的反應堆元(yuan)件，供生(sheng)產裂變元(yuan)素239Pu用(yong)。

（4）六氟化鈾制取(qu)。將UF4氟化成UF6。

（5）鈾同位素分離。利(li)用235U與238U質量之間的(de)(de)微小差異，通過對(dui)UF6的(de)(de)氣體擴散（或離心分離），制取不同豐(feng)度(du)的(de)(de)濃(nong)縮235UF6。

（6）制(zhi)取含濃縮235U的(de)金屬(shu)(shu)鈾。將濃縮235UF6經氫還原成(cheng)235UF4，再轉(zhuan)化成(cheng)濃縮235UO2。用鈣或鎂(mei)還原235UF4制(zhi)成(cheng)含濃縮U的(de)金屬(shu)(shu)鈾。

（7）鈾燃料元(yuan)件加工。將(jiang)濃縮UO2或(huo)(huo)金屬(shu)鈾進一(yi)步(bu)加工制成反(fan)應堆燃料元(yuan)件或(huo)(huo)其他最終產品。

安全防護

鈾及其化合物(wu)既會放(fang)(fang)出危(wei)害(hai)生(sheng)物(wu)的(de)射線，又有(you)化學毒性，在生(sheng)產過程(cheng)中必(bi)須(xu)采取安(an)全防(fang)護措施(shi)(shi)。安(an)全防(fang)護措施(shi)(shi)的(de)主要內容包括嚴(yan)防(fang)粉塵及氡(dong)氣進入人(ren)體(ti)；使生(sheng)產場地的(de)輻射劑量低于放(fang)(fang)射性衛生(sheng)防(fang)護規定的(de)限值；排放(fang)(fang)的(de)三廢經處理后必(bi)須(xu)達到國家規定的(de)排放(fang)(fang)標準。要注意濃縮鈾產物(wu)臨界安(an)全。

發展趨勢

利用(yong)(yong)(yong)低品位(wei)鈾(you)礦(kuang)石及(ji)其(qi)他含鈾(you)物料以擴大鈾(you)資源。重視鈾(you)的(de)(de)就地(di)浸出、堆浸、細菌浸出等(deng)浸出方法(fa)的(de)(de)開(kai)(kai)發和推(tui)廣應用(yong)(yong)(yong)，以節省能耗和降(jiang)低生產成本。開(kai)(kai)發并推(tui)廣應用(yong)(yong)(yong)快中子增殖(zhi)堆，提高天然鈾(you)的(de)(de)利用(yong)(yong)(yong)率(lv)。研究開(kai)(kai)發無(wu)廢物工藝，減輕鈾(you)對(dui)環(huan)境的(de)(de)污染(ran)。發展(zhan)節能的(de)(de)離心法(fa)、激光法(fa)等(deng)同位(wei)素分離方法(fa)，替(ti)代耗能高的(de)(de)擴散法(fa)。

鈾原子核裂變

自然界里(li)234U不會發生(sheng)核裂變(bian)(bian)，通常，238U也不會發生(sheng)裂變(bian)(bian)，只有235U易發生(sheng)核裂變(bian)(bian)，核燃料主要指235U。235U半衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)(qi)為(wei)7.038×108年，從235U開(kai)始，經(jing)(jing)過11次連續衰(shuai)(shuai)(shuai)變(bian)(bian)，最(zui)后出(chu)現穩(wen)定(ding)的(de)(de)207Pb。238U半衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)(qi)為(wei)4.468×109年，從238U開(kai)始，經(jing)(jing)過14次連續衰(shuai)(shuai)(shuai)變(bian)(bian)，最(zui)后出(chu)現穩(wen)定(ding)的(de)(de)206Pb-206。238U連續衰(shuai)(shuai)(shuai)變(bian)(bian)中，子核半衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)(qi)最(zui)長的(de)(de)是234U，它的(de)(de)半衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)(qi)是2.45×105年。

235U、233U和239Pu是(shi)主要的(de)核裂(lie)變物質，可直接(jie)做核燃料，它們能(neng)(neng)大量獲得、并易吸收慢中子（能(neng)(neng)量小于1eV）并發(fa)生裂(lie)變，234U、238U則不行。235U存(cun)在于天(tian)然鈾(you)(you)中，233U和239Pu要靠鈾(you)(you)核反應堆生產(chan)。235U、233U和239Pu，任(ren)何(he)能(neng)(neng)量的(de)中子均可使它們分裂(lie)、釋(shi)放能(neng)(neng)量；對235U來說(shuo)，速度越慢的(de)中子越易引起裂(lie)變。238U吸收一個中子，也可轉(zhuan)變為裂(lie)變物質。

235U和238U都能(neng)自發裂變(bian)，但(dan)后者自發裂變(bian)的幾率很小。

U-235裂變

研究表(biao)明(ming)，235U吸收慢中(zhong)子(zi)(zi)后，有40多種(zhong)裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)方(fang)式(shi)，至少(shao)能(neng)(neng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)36種(zhong)元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)300多種(zhong)核(he)素(su)和(he)快(kuai)中(zhong)子(zi)(zi)（平均(jun)(jun)2.5個），并釋放巨(ju)大能(neng)(neng)量。鈾(you)(you)(you)核(he)裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)成物除(chu)中(zhong)子(zi)(zi)外，通常有兩(liang)(liang)種(zhong)（兩(liang)(liang)分(fen)裂(lie)(lie)(lie)(lie)）裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)物，還有三(san)(san)種(zhong)（三(san)(san)分(fen)裂(lie)(lie)(lie)(lie)）和(he)四種(zhong)裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)物（1946 年，我(wo)國物理學家(jia)錢三(san)(san)強(qiang)等在法國發(fa)現），“三(san)(san)分(fen)裂(lie)(lie)(lie)(lie)”幾(ji)率極小。除(chu)中(zhong)子(zi)(zi)外，鈾(you)(you)(you)核(he)“兩(liang)(liang)分(fen)裂(lie)(lie)(lie)(lie)”的(de)(de)(de)(de)(de)碎塊(kuai)(kuai)有許(xu)多組合方(fang)式(shi)，碎塊(kuai)(kuai)質量比大致為(wei)3：2的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)幾(ji)率最大，碎塊(kuai)(kuai)質量相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)機會極小；鈾(you)(you)(you)“三(san)(san)分(fen)裂(lie)(lie)(lie)(lie)”，其(qi)中(zhong)一塊(kuai)(kuai)是(shi)α粒(li)子(zi)(zi)，“三(san)(san)分(fen)裂(lie)(lie)(lie)(lie)”發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)率是(shi)“二分(fen)裂(lie)(lie)(lie)(lie)”的(de)(de)(de)(de)(de)3/1000。統計表(biao)明(ming)，235U裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)發(fa)射的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)子(zi)(zi)能(neng)(neng)量（動能(neng)(neng)）在0.1-20MeV范圍，平均(jun)(jun)為(wei)2MeV。僅(jin)有快(kuai)中(zhong)子(zi)(zi)不(bu)能(neng)(neng)使天(tian)然鈾(you)(you)(you)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)持續的(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)鏈式(shi)反應，慢中(zhong)子(zi)(zi)也不(bu)能(neng)(neng)使238U發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)，持續的(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)反應在238U中(zhong)不(bu)可能(neng)(neng)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。235U和(he)240Pu等，除(chu)中(zhong)子(zi)(zi)可引發(fa)其(qi)核(he)裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)外，具有足(zu)夠能(neng)(neng)量的(de)(de)(de)(de)(de)帶電(dian)粒(li)子(zi)(zi)或γ射線等也能(neng)(neng)引發(fa)裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)。此(ci)外，鈾(you)(you)(you)對約25eV的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)子(zi)(zi)還會產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)俘獲共振，即俘獲而(er)不(bu)裂(lie)(lie)(lie)(lie)變(bian)。

235U結合能(neng)(neng)小，核(he)(he)(he)裂變(bian)(bian)勢壘較(jiao)低，任何能(neng)(neng)量的中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)都(dou)能(neng)(neng)使(shi)它裂變(bian)(bian)，且對(dui)慢(man)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)（中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)速率(lv)為2.2×103m/s，與(yu)常溫下氣(qi)體分子(zi)運動速率(lv)相當。這(zhe)樣，它在鈾核(he)(he)(he)附近的時間相對(dui)較(jiao)長，容易擊中(zhong)(zhong)(zhong)鈾核(he)(he)(he)使(shi)之裂變(bian)(bian)）有很大的裂變(bian)(bian)截面(mian)（裂變(bian)(bian)幾(ji)率(lv)大）。235U吸收一(yi)個慢(man)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)，通常先形成激發態的236U（復核(he)(he)(he)），然(ran)后裂變(bian)(bian)成兩(liang)塊，同時釋放中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)和能(neng)(neng)量等。熱中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)（慢(man)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)的一(yi)種）反(fan)應堆里，235U熱中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)裂變(bian)(bian)截面(mian)比238U的熱中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)裂變(bian)(bian)截面(mian)要大200倍，這(zhe)樣，就會有足(zu)夠(gou)數(shu)量的中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)引起235U核(he)(he)(he)裂變(bian)(bian)，這(zhe)可彌補天然(ran)鈾或濃縮鈾中(zhong)(zhong)(zhong)235U含量較(jiao)少之弱(ruo)點；這(zhe)種反(fan)應堆工作時，鈾的利用率(lv)為1%-2%。

U-238裂變

238U（240Pu、232Th）裂(lie)(lie)變(bian)(bian)是有閥的(de)(de)，小(xiao)于1.1MeV的(de)(de)中子會被(bei)其(qi)吸(xi)收(shou)(shou)或(huo)散射，不(bu)能(neng)引發(fa)裂(lie)(lie)變(bian)(bian)；較大(da)能(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)中子才(cai)能(neng)使它們裂(lie)(lie)變(bian)(bian)，但可能(neng)性(xing)又極小(xiao)。238U結合能(neng)較大(da)，裂(lie)(lie)變(bian)(bian)勢(shi)壘(lei)較高，能(neng)量(liang)(liang)超(chao)過1.4MeV的(de)(de)快(kuai)中子才(cai)能(neng)使它裂(lie)(lie)變(bian)(bian)，釋(shi)放(fang)的(de)(de)中子能(neng)量(liang)(liang)較大(da)。研究顯(xian)示，238U在(zai)幾(ji)MeV以(yi)上有很多共振吸(xi)收(shou)(shou)峰(feng)，其(qi)裂(lie)(lie)變(bian)(bian)幾(ji)率隨中子能(neng)量(liang)(liang)增大(da)而增大(da)。238U不(bu)易(yi)產生裂(lie)(lie)變(bian)(bian)，但吸(xi)收(shou)(shou)中子后(hou)能(neng)變(bian)(bian)成239Pu和(he)233U等較好的(de)(de)核裂(lie)(lie)變(bian)(bian)物質。熱(re)中子被(bei)238U俘獲的(de)(de)幾(ji)率是熱(re)中子使235U裂(lie)(lie)變(bian)(bian)幾(ji)率的(de)(de)1/190左(zuo)右。快(kuai)中子同238U核的(de)(de)主要(yao)作用(yong)是非(fei)彈(dan)性(xing)碰(peng)撞(zhuang)，大(da)部(bu)分中子都是通過非(fei)彈(dan)性(xing)碰(peng)撞(zhuang)降低能(neng)量(liang)(liang)，再在(zai)多次(ci)碰(peng)撞(zhuang)中被(bei)238U核吸(xi)收(shou)(shou)。

鈾濃縮

濃縮鈾簡介

鈾(you)材料里(li)235U的含量高(gao)于0.7%即濃縮鈾(you)。鈾(you)是重要的核(he)燃料和原(yuan)子(zi)(zi)彈核(he)心材料，現在使(shi)用(yong)的鈾(you)材料都需(xu)(xu)提煉、濃縮，使(shi)之達(da)到一(yi)定的純(chun)度。比(bi)如，制(zhi)造一(yi)顆原(yuan)子(zi)(zi)彈至少(shao)需(xu)(xu)20-50千克的高(gao)濃縮鈾(you)（也可用(yong)钚(bu)造原(yuan)子(zi)(zi)彈），其(qi)濃縮純(chun)度應達(da)到 90%以上(shang)。

鈾(you)礦(kuang)石(shi)里235U的(de)(de)(de)(de)含(han)量很低(di)，絕大部(bu)分(fen)是238U，鈾(you)礦(kuang)石(shi)不(bu)(bu)能(neng)像煤塊那(nei)樣直(zhi)接做燃料，它(ta)類似于(yu)大部(bu)分(fen)是泥(ni)沙的(de)(de)(de)(de)煤餅(bing)，沒法燃燒。鈾(you)元素(su)(su)同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)豐(feng)度(du)（一元素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)混合物里，某(mou)(mou)同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)原子數(shu)和(he)總的(de)(de)(de)(de)原子數(shu)之(zhi)比）可(ke)通過工藝(yi)處理(li)使之(zhi)增大，以獲(huo)得(de)(de)該元素(su)(su)濃縮的(de)(de)(de)(de)某(mou)(mou)種同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)，如235U，235U與(yu)238U物理(li)性(xing)質稍有不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)，主要是相對質量不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)，這(zhe)導致它(ta)們形成的(de)(de)(de)(de)化合物微粒質量會有點差異(yi)。利用(yong)鈾(you)天(tian)然同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)原子量不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)進行(xing)分(fen)離(li)，可(ke)使鈾(you)材料中(zhong)235U對238U的(de)(de)(de)(de)比值較天(tian)然鈾(you)高，從而獲(huo)得(de)(de)裂變材料——濃縮鈾(you)。“濃縮”主指提(ti)高某(mou)(mou)元素(su)(su)特定同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)豐(feng)度(du)的(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)分(fen)離(li)過程，如由天(tian)然鈾(you)生產濃縮鈾(you)或由普通水生產重水等。

濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)同位(wei)素目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)即(ji)提高(gao)235U相(xiang)對(dui)(dui)于(yu)(yu)238U等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)豐度(du)(du)(du)(du)(du)（濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)），使天然235U的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)含量(liang)高(gao)于(yu)(yu)0.7%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈾(you)(you)(you)(you)(you)，即(ji)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)，鈾(you)(you)(you)(you)(you)燃料(liao)(liao)(liao)中235U的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)達(da)到(dao)3%以上(shang)才有(you)可(ke)能持續“燃燒”；濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)有(you)：3%、3.5%、20%濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)等品種。許(xu)多核(he)(he)(he)反(fan)應(ying)堆(dui)和核(he)(he)(he)武(wu)器(qi)中所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈾(you)(you)(you)(you)(you)，必(bi)須對(dui)(dui)其濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)，即(ji)須提高(gao)易(yi)核(he)(he)(he)裂變的(de)(de)(de)(de)(de)(de)235U濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)，然后將(jiang)其制(zhi)(zhi)成燃料(liao)(liao)(liao)。大(da)多核(he)(he)(he)電(dian)廠核(he)(he)(he)反(fan)應(ying)堆(dui)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈾(you)(you)(you)(you)(you)燃料(liao)(liao)(liao)235U濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)約在3%左(zuo)右、不超(chao)過5%。核(he)(he)(he)武(wu)器(qi)里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈾(you)(you)(you)(you)(you)材(cai)料(liao)(liao)(liao)235U濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)需在90%以上(shang)；核(he)(he)(he)艦船所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈾(you)(you)(you)(you)(you)燃料(liao)(liao)(liao)為(wei)(wei)20%或更低(di)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈾(you)(you)(you)(you)(you)。國際原子能機構界定：235U豐度(du)(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)3%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈾(you)(you)(you)(you)(you)材(cai)料(liao)(liao)(liao)屬核(he)(he)(he)電(dian)站用(yong)低(di)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)（工業級核(he)(he)(he)燃料(liao)(liao)(liao)），常(chang)是(shi)(shi)(shi)鈾(you)(you)(you)(you)(you)鹽或氧(yang)化鈾(you)(you)(you)(you)(you)；豐度(du)(du)(du)(du)(du)大(da)于(yu)(yu)80%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈾(you)(you)(you)(you)(you)材(cai)料(liao)(liao)(liao)為(wei)(wei)高(gao)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)，豐度(du)(du)(du)(du)(du)大(da)于(yu)(yu)90%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)則是(shi)(shi)(shi)武(wu)器(qi)級（軍用(yong)）高(gao)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)，主要用(yong)于(yu)(yu)制(zhi)(zhi)造核(he)(he)(he)武(wu)器(qi)；另(ling)一種劃分是(shi)(shi)(shi)：高(gao)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)（豐度(du)(du)(du)(du)(du)在20%以上(shang)），低(di)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)（2%-20%，商用(yong)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)）、微濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)（0.9%-2%）和武(wu)器(qi)級濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)鈾(you)(you)(you)(you)(you)（90%以上(shang)）。鈾(you)(you)(you)(you)(you)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)達(da)到(dao)20%是(shi)(shi)(shi)一節點與難關，由此再提高(gao)鈾(you)(you)(you)(you)(you)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)(suo)(suo)度(du)(du)(du)(du)(du)則是(shi)(shi)(shi)一相(xiang)對(dui)(dui)容易(yi)實現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程。

獲得鈾(you)材料需經過一(yi)系列復雜的(de)工藝，要(yao)經過探礦(kuang)、開礦(kuang)、選礦(kuang)、浸礦(kuang)、煉(lian)礦(kuang)、精煉(lian)等(deng)流(liu)程，分(fen)離、濃縮是主要(yao)和(he)較(jiao)(jiao)難的(de)流(liu)程，科技含量高(gao)(gao)。鈾(you)礦(kuang)石經碾磨、分(fen)選后得到的(de)較(jiao)(jiao)純(chun)凈鈾(you)礦(kuang)產品，即鈾(you)精礦(kuang)，又叫“黃(huang)餅”，主成分(fen)是八氧化三鈾(you)和(he)重鈾(you)酸鈉、重鈾(you)酸銨，它是核燃(ran)料生產過程中(zhong)的(de)一(yi)種中(zhong)間(jian)產品。通常，獲得1千克武器級(ji)235U需要(yao)200多噸較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)品位的(de)鈾(you)礦(kuang)石。

不論是和(he)平(ping)利用(yong)核(he)(he)能，還是制造核(he)(he)能武(wu)器，濃縮(suo)(suo)鈾(you)(you)都(dou)是必需的。至2006年(nian)(nian)11月(yue)，世界上運行或在建(jian)的470座商業(ye)核(he)(he)電反應(ying)堆大(da)多(duo)是以濃縮(suo)(suo)鈾(you)(you)為燃料；到2010年(nian)(nian)，全(quan)球至少已有(you)1600噸(dun)高濃縮(suo)(suo)鈾(you)(you)（還有(you)500噸(dun)钚），我國(guo)是世界上第(di)四(si)個（美、英、蘇(su)后）獨立(li)掌握濃縮(suo)(suo)鈾(you)(you)生產技術的國(guo)家；20世紀60年(nian)(nian)代前期，我國(guo)先后建(jian)立(li)了衡(heng)陽鈾(you)(you)水冶廠(chang)和(he)蘭(lan)州氣體(ti)擴(kuo)散廠(chang)，獲得了濃縮(suo)(suo)鈾(you)(you)（1958年(nian)(nian)5月(yue)，蘭(lan)州始建(jian)我國(guo)首座鈾(you)(you)濃縮(suo)(suo)生產企業(ye)，它先后為我國(guo)的第(di)一顆原子彈、第(di)一顆氫彈、第(di)一艘核(he)(he)潛艇(ting)和(he)第(di)一座核(he)(he)電站，提供了優質核(he)(he)燃料）。2011年(nian)(nian)，哈佛大(da)學(xue)肯尼迪(di)學(xue)院(yuan)下(xia)屬貝爾(er)福爾(er)中(zhong)心(xin)的研究報告(gao)說，中(zhong)國(guo)擁(yong)有(you)軍用(yong)級鈾(you)(you)16噸(dun)、钚1.8噸(dun)。

鈾濃縮技術

因涉及(ji)核武器(qi)(qi)問題(ti)，鈾濃縮(suo)技(ji)術(shu)一直是國(guo)(guo)際社會嚴禁擴(kuo)散的(de)敏感技(ji)術(shu)，國(guo)(guo)際原子能(neng)機(ji)構(gou)與聯合國(guo)(guo)希望能(neng)控制(zhi)各國(guo)(guo)鈾濃縮(suo)活動。中國(guo)(guo)臺灣曾有(you)核計劃。1985年起，羅(luo)馬尼亞秘(mi)密的(de)從事武器(qi)(qi)級濃縮(suo)鈾提煉工作；1991年，羅(luo)馬尼亞政府同樣將其(qi)核設備(bei)、核研究(jiu)置于(yu)國(guo)(guo)際原子能(neng)機(ji)構(gou)監管之下；2003年，美國(guo)(guo)、俄羅(luo)斯將其(qi)十幾千克(ke)、濃度達80%的(de)濃縮(suo)鈾運到俄羅(luo)斯予以(yi)處理。利比亞違反國(guo)(guo)際承諾，秘(mi)密獲(huo)得(de)鈾濃縮(suo)技(ji)術(shu)以(yi)發(fa)展核武器(qi)(qi)，2003年“伊拉克(ke)戰爭”后，該國(guo)(guo)向西(xi)方妥協將有(you)關設備(bei)、圖(tu)紙交給了美國(guo)(guo)、英(ying)國(guo)(guo)。

除幾個核大(da)國外，日本、德國、印(yin)度、以色列、巴基斯(si)坦、阿根廷(ting)、朝鮮（2011年(nian)1月，聯合國安理會(hui)“對朝制裁委員會(hui)”專家組擬(ni)訂了(le)《朝鮮鈾濃縮計劃報告》，以期防(fang)止(zhi)核擴散、核競賽(sai)升級）、伊(yi)(yi)朗(lang)（2011年(nian)6月12日，伊(yi)(yi)朗(lang)常駐國際原子能機構代表蘇丹尼(ni)耶在(zai)第二屆核裁軍國際會(hui)議(yi)期間對新華社記者說，伊(yi)(yi)朗(lang)已生產出逾50公斤純度為20%的濃縮鈾，伊(yi)(yi)朗(lang)的目標(biao)是(shi)有(you)120公斤這種核材料）等(deng)國都掌握了(le)鈾濃縮技(ji)術。

鈾濃縮方法

提純、濃(nong)縮235U的(de)(de)(de)(de)技術較(jiao)復雜，鈾(you)(you)元素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)各種同(tong)位(wei)素(su)(su)(su)，如同(tong)“孿生(sheng)(sheng)姐妹”，物(wu)理性(xing)質與化(hua)(hua)學性(xing)質十(shi)分(fen)相似。利用(yong)同(tong)位(wei)素(su)(su)(su)在物(wu)理、化(hua)(hua)學性(xing)質上的(de)(de)(de)(de)微小差異(yi)，通過(guo)擴(kuo)(kuo)散、蒸發或化(hua)(hua)學交換等(deng)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)與過(guo)程(cheng)，可(ke)使(shi)鈾(you)(you)元素(su)(su)(su)同(tong)位(wei)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)比例(li)發生(sheng)(sheng)變化(hua)(hua)。用(yong)同(tong)位(wei)素(su)(su)(su)分(fen)離(li)法(fa)(fa)(fa)(fa)處理天(tian)然鈾(you)(you)，可(ke)增加鈾(you)(you)235U的(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)，使(shi)天(tian)然鈾(you)(you)里235U的(de)(de)(de)(de)相對含量高于0.7%，進而獲得(de)供(gong)多種需要的(de)(de)(de)(de)不同(tong)濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)鈾(you)(you)材料(liao)。工業規模分(fen)離(li)鈾(you)(you)同(tong)位(wei)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)技術（適用(yong)于提高U-235濃(nong)度(du)）有氣(qi)體(ti)擴(kuo)(kuo)散法(fa)(fa)(fa)(fa)、氣(qi)體(ti)離(li)心法(fa)(fa)(fa)(fa)、離(li)子交換法(fa)(fa)(fa)(fa)以及蒸餾法(fa)(fa)(fa)(fa)、電解法(fa)(fa)(fa)(fa)、電流(liu)法(fa)(fa)(fa)(fa)、液體(ti)熱擴(kuo)(kuo)散法(fa)(fa)(fa)(fa)、電磁(ci)分(fen)離(li)法(fa)(fa)(fa)(fa)和激光(guang)分(fen)離(li)法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)。這(zhe)些(xie)濃(nong)縮方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，工藝過(guo)程(cheng)都復雜，投資大、耗能(neng)高、且產(chan)量低，即生(sheng)(sheng)產(chan)鈾(you)(you)燃料(liao)成本較(jiao)大。

氣體擴散法

這(zhe)是(shi)最早、最成熟的(de)濃縮(suo)(suo)方(fang)法，也(ye)是(shi)商業開(kai)發(fa)的(de)第(di)一(yi)(yi)種(zhong)濃縮(suo)(suo)方(fang)法，它(ta)據分(fen)子(zi)滲透、擴散(san)原(yuan)理，利用不同(tong)質量(liang)鈾同(tong)位素轉化為氣(qi)(qi)態時(shi)運動(dong)速(su)率的(de)不同(tong)而進行(xing)分(fen)離。UF6是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)劇毒、腐蝕性強和有放射性的(de)白色晶體(ti)(ti)，加熱后升華為氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。由于(yu)238U、235U的(de)質量(liang)數不同(tong)，所(suo)以UF6氣(qi)(qi)體(ti)(ti)中(zhong)二者的(de)分(fen)子(zi)質量(liang)也(ye)不同(tong)，UF6里235U的(de)質量(liang)數是(shi)349、238U的(de)質量(liang)數是(shi)352。當高壓UF6混合氣(qi)(qi)體(ti)(ti)（鈾同(tong)位素的(de)混合氣(qi)(qi)體(ti)(ti)）透過級(ji)聯安裝(zhuang)的(de)多孔薄膜(mo)(mo)(mo)時(shi)，UF6中(zhong)U-235輕分(fen)子(zi)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)會比UF6中(zhong)238U重分(fen)子(zi)的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)更快地(di)通(tong)過多孔膜(mo)(mo)(mo)。通(tong)過膜(mo)(mo)(mo)管(guan)的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)立即被泵送到(dao)下一(yi)(yi)級(ji)，留在膜(mo)(mo)(mo)管(guan)中(zhong)的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)則返回到(dao)較(jiao)低級(ji)再循(xun)環。在每一(yi)(yi)個(ge)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)擴散(san)級(ji)中(zhong)235U與238U濃度(du)比僅略有增加，如此分(fen)離、濃縮(suo)(suo)到(dao)工業級(ji)235U濃度(du)則需1000級(ji)以上。

該(gai)技(ji)術(shu)的(de)核(he)心是(shi)多孔擴(kuo)散分(fen)(fen)離(li)膜（蘇聯(lian)曾叫(jiao)它是(shi)“社會(hui)主義陣營安全的(de)心臟(zang)”），我國于1964年研制出優質的(de)分(fen)(fen)離(li)膜元(yuan)件（時稱甲種分(fen)(fen)離(li)膜，該(gai)技(ji)術(shu)獲1984年國家發明一等獎）。分(fen)(fen)離(li)膜是(shi)每(mei)平方分(fen)(fen)米(mi)有(you)數百(bai)萬個(ge)超微(wei)細(xi)孔的(de)多孔薄金屬板或薄膜，將這些(xie)薄膜（板）卷成管子并裝(zhuang)在密(mi)封的(de)擴(kuo)散器(qi)里，當UF6氣(qi)體(ti)加壓送到由這些(xie)管子組成的(de)級聯(lian)裝(zhuang)置(zhi)中，混合(he)氣(qi)體(ti)便會(hui)逐漸被分(fen)(fen)離(li)，含(han)235U多的(de)濃縮(suo)UF6氣(qi)體(ti)沿著(zhu)級聯(lian)裝(zhuang)置(zhi)向(xiang)前流動，含(han)238U多的(de)稀薄UF6氣(qi)體(ti)則因流動滯后而(er)落下、分(fen)(fen)流了。該(gai)方法(fa)擴(kuo)散、濃縮(suo)過程需要幾千個(ge)連續的(de)級聯(lian)裝(zhuang)置(zhi)，連續擴(kuo)散可將UF6混合(he)氣(qi)體(ti)里含(han)238U的(de)分(fen)(fen)子與含(han)235U的(de)分(fen)(fen)子分(fen)(fen)離(li)，再用化學(xue)方法(fa)處理已濃縮(suo)的(de)UF6-235U氣(qi)體(ti)分(fen)(fen)子，進而(er)獲得235U。這種方法(fa)鈾濃縮(suo)的(de)效率不高、能耗大(da)。

氣體離心法

1919年(nian)，德國科學家G．瑞皮完成(cheng)了(le)氣(qi)體離心機(ji)的(de)(de)基本設計。鈾(you)濃縮離心機(ji)概念(nian)和(he)應用則是20世(shi)紀30-40年(nian)代由美囯(guo)弗(fu)吉尼亞大學的(de)(de)高速離心機(ji)專(zhuan)家J．W．伯莫斯(si)提出的(de)(de)。1934年(nian)，伯莫斯(si)成(cheng)功地分離了(le)兩種氯同(tong)位素；1941年(nian)，他(ta)和(he)同(tong)事利用離心機(ji)首次成(cheng)功地分離了(le)鈾(you)同(tong)位素。分離共設計了(le)3種離心機(ji)，其工作曾(ceng)引起美國當(dang)時正實施的(de)(de)“曼哈頓計劃(hua)”（研(yan)制原子彈的(de)(de)計劃(hua)）領導人的(de)(de)注(zhu)意，但美國最終(zhong)選擇了(le)氣(qi)體擴散法。

氣體(ti)離(li)(li)心(xin)(xin)法也(ye)適用于處理鈾(you)的(de)(de)混合(he)液體(ti)或鈾(you)蒸汽，它使用獨特設(she)計的(de)(de)離(li)(li)心(xin)(xin)機使氣體(ti)或液體(ti)能(neng)不間斷地在各個離(li)(li)心(xin)(xin)機中(zhong)流(liu)(liu)動，可(ke)連續運(yun)轉加工鈾(you)氣流(liu)(liu)或鈾(you)液體(ti)流(liu)(liu)。當前，濃(nong)縮鈾(you)常(chang)用這(zhe)種機械式分離(li)(li)法。此(ci)法中(zhong)，真空高速離(li)(li)心(xin)(xin)機是關鍵設(she)備，國際上常(chang)把有無(wu)該設(she)備作為判斷一個國家是否(fou)進行核(he)武器(qi)研(yan)究的(de)(de)標志(zhi)。與氣體(ti)擴散法相(xiang)比，氣體(ti)離(li)(li)心(xin)(xin)法工效(xiao)較高、所需電能(neng)大(da)幅減(jian)少，所以該法已被(bei)大(da)多的(de)(de)濃(nong)縮鈾(you)工廠采(cai)用。

將高(gao)壓UF6氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)注入(ru)高(gao)速轉動(dong)的(de)封閉(bi)式離(li)(li)心機里，由(you)于質量(liang)存在(zai)差異，長時間旋轉依靠慣性離(li)(li)心力，較(jiao)(jiao)輕(qing)的(de)UF6中235U分子(zi)大多(duo)集(ji)中在(zai)容器(qi)轉軸(zhou)(zhou)處(chu)，較(jiao)(jiao)重(zhong)的(de)UF6-238U分子(zi)則大多(duo)結集(ji)在(zai)邊緣。若沿軸(zhou)(zhou)向(xiang)從外部導(dao)入(ru)氣(qi)(qi)(qi)流，并使轉軸(zhou)(zhou)處(chu)的(de)這股氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)上(shang)流動(dong)，邊緣處(chu)外部導(dao)入(ru)的(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)下(xia)(xia)流動(dong)。如此，離(li)(li)心機下(xia)(xia)方收集(ji)的(de)是較(jiao)(jiao)重(zhong)的(de)UF6-238U氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)，上(shang)方則是需要的(de)、較(jiao)(jiao)輕(qing)的(de)UF6-235U氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)。在(zai)近(jin)軸(zhou)(zhou)處(chu)富集(ji)的(de)UF6-235U氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)被導(dao)出，再輸送到(dao)下(xia)(xia)一臺離(li)(li)心機繼續分離(li)(li)——逐漸累(lei)積、純化、濃縮。隨著較(jiao)(jiao)輕(qing)的(de)UF6-235U氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)穿過一系列高(gao)速離(li)(li)心機，其235U同位素分子(zi)富集(ji)度會越來越大。最后，利(li)用(yong)化學法(fa)處(chu)理(li)已收集(ji)的(de)、較(jiao)(jiao)輕(qing)的(de)UF6-235U氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)，就可獲得工業或(huo)軍(jun)用(yong)級(ji)濃縮鈾。

通常，氣體離心(xin)機廠需要幾千臺高速真空離心(xin)機連續(xu)、長(chang)期地工作才能得到(dao)武器級濃縮鈾(you)等（2010年(nian)下半年(nian)，因外界攻擊(ji)，伊朗納坦茲鈾(you)濃縮工廠至少有(you)1/5的離心(xin)機因感染“震網(wang)”病毒被迫關(guan)閉；2011年(nian)2月末，國際原子(zi)能機構的報告說，該廠現(xian)有(you)低純度濃縮鈾(you)約3600公斤(jin)）。

其他幾種方法

（1）激光分離法

氣體(ti)離(li)(li)心法(fa)(fa)(fa)濃縮(suo)成本(ben)較高(gao)、效率也不理想，先(xian)進(jin)的濃縮(suo)法(fa)(fa)(fa)是激(ji)光(guang)分離(li)(li)法(fa)(fa)(fa)。利用激(ji)光(guang)濃縮(suo)鈾(you)，能(neng)(neng)降低(di)生(sheng)產成本(ben)。其(qi)原(yuan)(yuan)理基于激(ji)光(guang)有(you)較好的單色性和原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)核(he)的同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)(su)光(guang)譜位移(yi)等。各同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)(su)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)核(he)的中子(zi)(zi)(zi)數不同(tong)(tong)(tong)，它們的能(neng)(neng)級(ji)會發(fa)(fa)生(sheng)同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)(su)位移(yi)，發(fa)(fa)出的輻波長(chang)會有(you)小差異。激(ji)光(guang)的單色性好，這樣能(neng)(neng)做到(dao)用和某(mou)同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)(su)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)核(he)的輻射波長(chang)相(xiang)同(tong)(tong)(tong)的激(ji)光(guang)去激(ji)發(fa)(fa)其(qi)中的某(mou)種原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)，而不會把(ba)其(qi)他(ta)同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)(su)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)一起激(ji)發(fa)(fa)，即用激(ji)光(guang)可單獨(du)地(di)把(ba)同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)(su)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)團中的某(mou)同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)(su)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)先(xian)電離(li)(li)；再用電場將電離(li)(li)的原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)從同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)(su)混合物中單獨(du)分離(li)(li)出來(lai)，將這些原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)激(ji)發(fa)(fa)到(dao)高(gao)能(neng)(neng)級(ji)；最后利用高(gao)能(neng)(neng)級(ji)的原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)和基態的原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)參(can)加化(hua)(hua)學反應的活(huo)力不同(tong)(tong)(tong)，通(tong)過化(hua)(hua)學反應法(fa)(fa)(fa)便可把(ba)它分離(li)(li)，聚集后就獲(huo)得了(le)所需的同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)(su)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)。

激(ji)光(guang)分離(li)法(fa)濃縮(suo)235U，比其他(ta)方法(fa)優越，設備可(ke)大(da)大(da)簡化，成本可(ke)大(da)幅降低。據估計，該法(fa)生(sheng)產(chan)投(tou)資約是氣體擴散法(fa)的(de)(de)(de)1/2，生(sheng)產(chan)過程耗能(neng)只有(you)氣體擴散法(fa)的(de)(de)(de)1/10左右(you)。所以，多個國家已重視開發這種鈾燃料生(sheng)產(chan)技術。1977年美國開始(shi)研(yan)究(jiu)用(yong)激(ji)光(guang)提純(chun)濃縮(suo)鈾，并證實此法(fa)的(de)(de)(de)可(ke)行性等；1982年美國能(neng)源部確定，今后美國使用(yong)激(ji)光(guang)分離(li)法(fa)生(sheng)產(chan)鈾燃料。此法(fa)利用(yong)238U、235U形成的(de)(de)(de)化合(he)物(wu)(wu)化學鍵(jian)的(de)(de)(de)鍵(jian)能(neng)不同，利用(yong)激(ji)光(guang)單一頻率的(de)(de)(de)性質可(ke)有(you)選擇(ze)的(de)(de)(de)使一種鈾化合(he)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)化學鍵(jian)斷(duan)裂達到分離(li)效果。

激(ji)光分(fen)離技術(shu)現有激(ji)光原(yuan)子(zi)法和激(ji)分(fen)子(zi)法：

原(yuan)子(zi)(zi)(zi)法濃縮(suo)用的(de)原(yuan)料是提煉鈾(you)礦后(hou)的(de)鈾(you)塊，再把鈾(you)塊加熱到高溫，形成(cheng)鈾(you)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)蒸(zheng)(zheng)氣(qi)，鈾(you)蒸(zheng)(zheng)氣(qi)里含(han)有234U、235U、238U原(yuan)子(zi)(zi)(zi)。然后(hou)用可見(jian)光(guang)波段的(de)激(ji)(ji)光(guang)（如用銅蒸(zheng)(zheng)氣(qi)激(ji)(ji)光(guang)泵浦的(de)染料激(ji)(ji)光(guang)器）照射鈾(you)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)蒸(zheng)(zheng)氣(qi)，調諧激(ji)(ji)光(guang)器的(de)輸(shu)出波長，讓它落在235U的(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸收譜線中(zhong)(zhong)心，使235U原(yuan)子(zi)(zi)(zi)電(dian)離(li)(li)，但不激(ji)(ji)發或(huo)電(dian)離(li)(li)238U原(yuan)子(zi)(zi)(zi)等。然后(hou)，利用電(dian)場(chang)對(dui)通過收集(ji)板的(de)235U原(yuan)子(zi)(zi)(zi)掃描、分離(li)(li)，如此235U原(yuan)子(zi)(zi)(zi)就(jiu)從鈾(you)同位素混(hun)合氣(qi)體里中(zhong)(zhong)分出來了。這種(zhong)技術(shu)較(jiao)成(cheng)熟(shu)，已處(chu)于生產應用階段。

分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)法(fa)(fa)(fa)(fa)濃(nong)縮法(fa)(fa)(fa)(fa)則依靠鈾同位(wei)素吸收光(guang)譜上存在差異，它用的(de)(de)原(yuan)(yuan)料是鈾的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)（如UF6），先用中紅外波段的(de)(de)激光(guang)（如波長16微米(mi)的(de)(de)激光(guang)）照(zhao)射UF6混(hun)合氣體分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)，激光(guang)波長正(zheng)好是讓235U化(hua)(hua)合物(wu)(wu)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)電(dian)離(li)，235U分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)吸收了這些(xie)光(guang)子(zi)(zi)，能態會提高；再用紫外線激光(guang)器分(fen)(fen)(fen)解UF6混(hun)合氣體分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)，便可從(cong)中分(fen)(fen)(fen)離(li)出(chu)235U，最后讓含235U化(hua)(hua)合物(wu)(wu)通過分(fen)(fen)(fen)解反應，就可得到235U。理論上它能生(sheng)產出(chu)很純的(de)(de)235U等，但此法(fa)(fa)(fa)(fa)還未達到生(sheng)產階段；從(cong)發展潛力看(kan)，分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)法(fa)(fa)(fa)(fa)則比原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)法(fa)(fa)(fa)(fa)優越。分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)法(fa)(fa)(fa)(fa)濃(nong)縮用的(de)(de)原(yuan)(yuan)料是鈾的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)，原(yuan)(yuan)料來源較(jiao)豐富，且分(fen)(fen)(fen)離(li)過程不需(xu)加熱；原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)法(fa)(fa)(fa)(fa)濃(nong)縮則需(xu)加熱到2000多℃，高溫鈾蒸氣有很強的(de)(de)腐蝕性。相對而言，分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)激光(guang)法(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)產設備(bei)較(jiao)簡單，成(cheng)本較(jiao)低(di)。

分子(zi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)法只能用于濃縮(suo)UF6，不(bu)適于純化、濃縮(suo)金(jin)屬(shu)钚(bu)（制造原子(zi)彈等更(geng)好(hao)的(de)核材料）的(de)化合物；原子(zi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)法既能濃縮(suo)金(jin)屬(shu)鈾，也能濃縮(suo)金(jin)屬(shu)钚(bu)。可見，分子(zi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)法比原子(zi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)法在防(fang)核擴散方面會有利一些。

（2）氣體動力學法

該技術(shu)將UF6氣(qi)(qi)體(ti)(ti)與(yu)氫(qing)(qing)或氦的(de)混合(he)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)經過(guo)(guo)壓縮(suo)高速(su)通過(guo)(guo)一個(ge)噴嘴，然(ran)后穿過(guo)(guo)一個(ge)特定的(de)曲(qu)面，這(zhe)樣便可獲得從鈾(you)的(de)混合(he)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)中(zhong)分(fen)(fen)離(li)235U同位素的(de)離(li)心(xin)力。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)動力學分(fen)(fen)離(li)法為實現濃(nong)縮(suo)純度所(suo)需的(de)級聯比氣(qi)(qi)體(ti)(ti)擴散法少，但它需大量的(de)電能。UF6與(yu)氫(qing)(qing)的(de)混合(he)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)在離(li)心(xin)機中(zhong)的(de)渦流板(ban)上(shang)高速(su)離(li)心(xin)旋(xuan)轉后，UF6氣(qi)(qi)體(ti)(ti)濃(nong)縮(suo)流和(he)UF6氣(qi)(qi)體(ti)(ti)貧化流分(fen)(fen)別由兩條管道流出(chu)；處理收集的(de)已經多次分(fen)(fen)離(li)的(de)UF6氣(qi)(qi)體(ti)(ti)濃(nong)縮(suo)流，最(zui)后可得到濃(nong)縮(suo)鈾(you)。

（3）電磁分離法

鈾(you)同(tong)(tong)(tong)(tong)位素電(dian)磁(ci)分離(li)濃縮(suo)技術(shu)，基于電(dian)離(li)的原子在磁(ci)場作圓周運動時，質量不(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)的離(li)子因旋(xuan)轉(zhuan)半(ban)徑不(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)而被(bei)分離(li)。它是使鈾(you)同(tong)(tong)(tong)(tong)位素原子離(li)子同(tong)(tong)(tong)(tong)時穿過電(dian)磁(ci)體的磁(ci)場，由(you)于235U圓周運動半(ban)徑與(yu)235U不(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)而被(bei)分離(li)。這是20世紀40年(nian)代初使用的技術(shu)，伊拉(la)克(ke)20世紀80年(nian)代的實(shi)驗研究表明，該技術(shu)與(yu)當(dang)代電(dian)子學結合能生(sheng)產武器級鈾(you)材料。

（4）離子交換法

鈾的(de)(de)幾(ji)種(zhong)同位(wei)素在(zai)質量上(shang)的(de)(de)微小(xiao)差異(yi)，能引起化學反應平衡的(de)(de)小(xiao)的(de)(de)變化，這可(ke)用(yong)來作同位(wei)素分離(li)的(de)(de)基礎(chu)。該方法有兩種(zhong)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)：液—液化學交(jiao)換(huan)(huan)(huan)過(guo)程(cheng)和固—液離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)過(guo)程(cheng)，后者須用(yong)直(zhi)徑大于1米離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)柱，這是一耐腐蝕(shi)、耐高壓的(de)(de)圓筒狀柱。1964年10月(yue)，我國爆(bao)炸的(de)(de)第一顆(ke)原子(zi)彈(dan)(dan)就(jiu)是用(yong)此法濃縮(suo)的(de)(de)235U制造而成(cheng)的(de)(de)。當時，以放射化學家楊(yang)承(cheng)宗（1951年6月(yue)，他獲得(de)巴黎(li)大學理(li)學院博(bo)士學位(wei)，其答辯通過(guo)的(de)(de)博(bo)士論文(wen)就(jiu)是《離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)法分離(li)放射性元素的(de)(de)研究(jiu)》）為首的(de)(de)我國科研人員，在(zai)通州(zhou)“五所”（鈾濃縮(suo)研究(jiu)所）利用(yong)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)法純化處理(li)了上(shang)百噸(dun)各種(zhong)土法冶煉生產(chan)的(de)(de)重(zhong)鈾酸銨。經(jing)過(guo)兩年多(duo)的(de)(de)奮戰，他們生產(chan)出(chu)了2.5噸(dun)符合(he)原子(zi)彈(dan)(dan)原料要(yao)求的(de)(de)純鈾化合(he)物，提(ti)前3個(ge)月(yue)為我國成(cheng)功試(shi)爆(bao)原子(zi)彈(dan)(dan)提(ti)供了核心(xin)物質。

鈾的用途

1942年前鈾主(zhu)要(yao)用作(zuo)玻璃和陶(tao)瓷的(de)著色劑，用量很少。隨著235U鏈式核裂變反應的(de)被(bei)發(fa)現，核裂變釋放的(de)巨大能量 （1kg235U釋放的(de)裂變能相當于1800tTNT炸藥）引起人們(men)的(de)注意，首先(xian)用于制(zhi)造原子彈、氫(qing)彈。

鈾核反應堆

從50年代后期開始，鈾被越來越多地(di)用作(zuo)核(he)發電的核(he)燃料。1kg235U核(he)完全裂(lie)變所(suo)釋放的能量(liang)相(xiang)當(dang)于(yu)燃燒(shao)2700t優質煤所(suo)放出的能量(liang)。

此外，鈾(you)核反應堆也可用(yong)(yong)作(zuo)輻(fu)照(zhao)源，用(yong)(yong)于農業輻(fu)照(zhao)育種(zhong)、食品工業食品保(bao)鮮和滅菌(jun)，也可用(yong)(yong)于生產人造元素。在(zai)醫藥方(fang)面用(yong)(yong)于放射治療(liao)、放射免疫藥盒、造影診斷(duan)等，在(zai)工業和地質(zhi)等方(fang)面用(yong)(yong)于工業探傷、自動控制、地質(zhi)勘探和文(wen)物考古(gu)等。

科(ke)學研究及工(gong)業實踐(jian)證明，鈾(you)(you)是惟一(yi)的(de)(de)(de)一(yi)次天(tian)然(ran)核(he)(he)燃料，核(he)(he)能(neng)(neng)工(gong)業必須依靠鈾(you)(you)。由于(yu)核(he)(he)能(neng)(neng)工(gong)業具有和(he)平和(he)軍事應用兩種目(mu)的(de)(de)(de)，因此鈾(you)(you)便成為一(yi)種特殊商品金(jin)屬，其生產(chan)受到政(zheng)治、社會(hui)和(he)經濟多(duo)種因素的(de)(de)(de)影(ying)響。20世(shi)紀40～50年(nian)(nian)(nian)代，鈾(you)(you)主要用于(yu)核(he)(he)武器(qi)，50年(nian)(nian)(nian)代以后主要用于(yu)核(he)(he)發(fa)(fa)電(dian)(dian)。世(shi)界鈾(you)(you)的(de)(de)(de)產(chan)量(liang)(liang)(liang)長期(qi)供過于(yu)需(xu)，有大(da)量(liang)(liang)(liang)庫(ku)存(cun)。國(guo)際市場每公(gong)斤U3O8的(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)1978年(nian)(nian)(nian)初(chu)的(de)(de)(de)97美元(yuan)降(jiang)至1990年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)19.84美元(yuan)。西(xi)方國(guo)家鈾(you)(you)年(nian)(nian)(nian)產(chan)量(liang)(liang)(liang)亦(yi)由1980年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)43960t降(jiang)至1985年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)35278t。但(dan)在這段時(shi)期(qi)內，核(he)(he)電(dian)(dian)站發(fa)(fa)展迅速，1980年(nian)(nian)(nian)裝機總容(rong)量(liang)(liang)(liang)為1.35億(yi)kW，1989年(nian)(nian)(nian)增至3.18億(yi)kW。1985年(nian)(nian)(nian)鈾(you)(you)的(de)(de)(de)年(nian)(nian)(nian)產(chan)量(liang)(liang)(liang)低于(yu)核(he)(he)發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)需(xu)要量(liang)(liang)(liang)。

原子彈

把(ba)(ba)常規炸藥有規律地安放在(zai)鈾的(de)(de)周(zhou)圍，然后(hou)使(shi)用電子雷管使(shi)這(zhe)些炸藥精(jing)確的(de)(de)同(tong)(tong)時爆(bao)炸，產生(sheng)的(de)(de)巨(ju)大壓力將(jiang)鈾壓到一(yi)起，并(bing)被(bei)壓縮(suo)，達(da)(da)到臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)條件(jian)，發生(sheng)爆(bao)炸。或者將(jiang)兩(liang)塊(kuai)總質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)超(chao)過臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)鈾塊(kuai)合(he)到一(yi)起，也會(hui)發生(sheng)猛(meng)烈的(de)(de)爆(bao)炸。臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是指(zhi)維持(chi)(chi)核(he)子連鎖(suo)反應所需的(de)(de)裂變(bian)(bian)材料(liao)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)。不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)可裂變(bian)(bian)材料(liao)，受核(he)子的(de)(de)性質(zhi)(zhi)（如裂變(bian)(bian)橫切面）、物(wu)理性質(zhi)(zhi)、物(wu)料(liao)形狀、純度、是否(fou)(fou)被(bei)中子反射(she)物(wu)料(liao)包圍、是否(fou)(fou)有中子吸收物(wu)料(liao)等等因素(su)影(ying)響(xiang)，而會(hui)有不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)。剛好可能以(yi)(yi)產生(sheng)連鎖(suo)反應的(de)(de)組(zu)(zu)合(he)，稱為(wei)(wei)已(yi)達(da)(da)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)。比這(zhe)樣更多(duo)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)組(zu)(zu)合(he)，核(he)反應的(de)(de)速率會(hui)以(yi)(yi)指(zhi)數(shu)增(zeng)長，稱為(wei)(wei)超(chao)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)。如果組(zu)(zu)合(he)能夠在(zai)沒有延(yan)遲放出中子之下進行連鎖(suo)反應，這(zhe)種(zhong)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)被(bei)稱為(wei)(wei)即發臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)，是超(chao)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)的(de)(de)一(yi)種(zhong)。即發臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)組(zu)(zu)合(he)會(hui)產生(sheng)核(he)爆(bao)炸。如果組(zu)(zu)合(he)比臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)點(dian)(dian)小，裂變(bian)(bian)會(hui)隨時間減少，稱之為(wei)(wei)次(ci)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)。核(he)子武器在(zai)引爆(bao)以(yi)(yi)前必須維持(chi)(chi)在(zai)次(ci)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)。以(yi)(yi)鈾核(he)彈為(wei)(wei)例(li)，可以(yi)(yi)把(ba)(ba)鈾分成數(shu)大塊(kuai)，每塊(kuai)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)維持(chi)(chi)在(zai)臨(lin)(lin)(lin)(lin)界(jie)以(yi)(yi)下。引爆(bao)時把(ba)(ba)鈾塊(kuai)迅速結合(he)。投擲在(zai)廣島(dao)的(de)(de)“小男(nan)孩”原子彈是把(ba)(ba)一(yi)小塊(kuai)的(de)(de)鈾透(tou)過槍管射(she)向另一(yi)大塊(kuai)鈾上(shang)，造(zao)成足(zu)夠的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)。這(zhe)種(zhong)設計稱為(wei)(wei)“槍式”。

銷售信息

2023年11月21日，由(you)于(yu)對(dui)核(he)能的需求復蘇和供應中(zhong)斷，鈾的價格15年來首(shou)次突破80美元(yuan)/磅(bang)。紐商(shang)所追蹤實物市場(chang)鈾原(yuan)料黃(huang)餅（yellowcake）合約的期(qi)貨當天觸及80.25美元(yuan)/磅(bang)。