什么是濃縮鈾揭秘濃縮鈾的提煉方法 _生活百科

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什么是濃縮鈾
濃縮鈾（Enriched Uranium），指經過同位素提煉后，鈾235含量超過90%的鈾金屬，與其相對的是貧化鈾。
不論是和平利用核能，還是為制造核武器，濃縮鈾都是必要的。因此，國際原子能機構希望能夠控制全球各國所有鈾濃縮活動，以防止核武器擴散。

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濃縮鈾的濃度
濃縮鈾根據鈾235含量的不同，可以分為高濃縮鈾（HEU）（20%以上），低濃縮鈾（LEU）（2%-20%）和微濃縮鈾（SEU）（0.9%-2%）。鈾235含量超過85%則被稱為武器級濃縮鈾，直接用于制造原子彈。
濃縮鈾的提煉方法

現有方法
提純濃縮鈾－235含量的技術比較復雜，因為元素的各種同位素如同“孿生姐妹”，無論在物理性質和化學性質上都十分相似，采用通常的各種物理提純方法或者化學提純方法收效都甚微，代價卻很高。現今用來提純鈾－235的主要方法有氣體擴散法、離子交換法、氣體離心法、蒸餾法、電解法、電磁法、電流法等。

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其中以氣體擴散法最成熟，制造第一顆原子彈用的鈾核材料就是用這種方法制造出來的。所有這些提純方法，它們的工藝過程都比較復雜，辦廠投資高，運轉過程中消耗的能量也高而且產量低，生產出的鈾核燃料成本大。因此，科學家一直在找新提純方法。
激光提純
激光科學工作者提出用激光進行提純，或許這種方法能夠大大地降低生產鈾燃料的成本。
用激光提純濃縮鈾－235的技術路線有兩條：一條稱為原子法，另一條稱為分子法。原子法提純時用的原料是經過提煉鈾礦得到的鈾塊。先用爐子把這鈾塊加熱到高溫，形成鈾原子蒸氣，在這鈾蒸氣里面包含有鈾元素的同位素鈾－234、鈾－235、鈾－238的原子。
然后用在可見光波段的激光（比如用銅蒸氣激光泵浦的染料激光器）照射這鈾原子蒸氣。調諧激光器的輸出波長，讓它落在鈾－235的原子吸收譜線中心，使它單獨獲得激發或者電離。其后再使用其他物理方法便可以把鈾－235原子從同位素鈾混合氣體中分離出來。這條技術路線已經比較成熟，達到生產應用階段。

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分子法使用的原料是鈾的分子化合物（比如六氟化鈾）。用在中紅外波段的激光（比如波長16微米的激光）照射這種化合物，并且選擇的激光波長正好是讓鈾－235的這種化合物的分子獲得激發（或電離），再通過前面在原子法中用的物理方法或化學方法把含鈾－235的分子化合物從混合中分離出來，再對含鈾－235的分子化合物作化學分解反應，便可以獲得鈾－235 。
【什么是濃縮鈾揭秘濃縮鈾的提煉方法】這條技術路線還未達到生產階段，不過，從發展的潛力來說，分子法比原子法優越。一方面是因為分子法分離時使用的原料是鈾的分子化合物，原料來源比較豐富；其次是在分離的工作過程中不需要加熱，而原子法則需要加熱到2000多度，使鈾原料形成蒸氣。高溫鈾蒸氣有很強的腐蝕性。因此分子法的生產設備會比較簡單，生產成本也相應較低。