uraniumisotope，enrichmentof
使天然鈾中的鈾235轉變為濃縮鈾的物理過程。利用原子量為235的鈾同位素，在中子作用下裂變放出的能量是核能利用的主要途徑。在天然鈾中，99％以上為鈾238同位素，鈾235的豐度僅為0.71％。在核子彈的核裝料中，鈾235的豐度應在90％以上；即使在輕水堆型核電站的核燃料中，鈾235的豐度也要在3％以上。因此，利用核能的前提是要把鈾235在天然鈾中富集成濃縮鈾。由於鈾同位素的化學性質相同，原子質量數大，而同位素質量數差別小，所以鈾235的富集是一個昂貴而又複雜的物理過程，而濃縮工廠就成為核工業中的一個重要組成部分。
工業規模鈾同位素富集的方法主要有兩種：①氣體擴散法。利用兩種同位素分子氣體在相同的熱平衡態下，通過孔徑遠小於分子平均自由程的多孔膜時，較輕同位素分子在膜後的豐度會稍有增加的原理。②氣體離心法。利用在高速轉筒中產生的離心力場，造成不同質量的同位素分子氣體在轉筒中徑向分布的差異，然後利用氣體在軸向環流逆流中的倍增效應，使同位素分離效率增大的原理。從能耗來說，後一種方法較前者少一個量級，但前者技術成熟早，投產在先，至今這兩種方法仍為世界上生產濃縮鈾的主流方法。另一種正在研究的方法，是利用雷射有選擇地激發鈾235原子，再加以收集。它能否成為下一代的工業化方法，取決於技術難關的克服和經濟上是否合算。
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鈾同位素富集 |
