當(dāng)今世界上大多數(shù)商用核反應(yīng)堆都使用輕水作為冷卻劑和慢化劑。這些反應(yīng)堆需要鈾-235燃料被濃縮到3%到5%，因?yàn)檩p水會(huì)吸收了太多中子，天然鈾無(wú)法維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。濃縮鈾增加了裂變的可能性，提高了燃料的效率。

一些反應(yīng)堆，如重水反應(yīng)堆和石墨慢化反應(yīng)堆，可以使用天然鈾作為燃料，因?yàn)樗鼈冇懈咝У穆瘎粫?huì)吸收太多中子。然而，這些反應(yīng)堆不太常見(jiàn)，并有其他缺點(diǎn)，如更高的成本和擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。

鈾是如何濃縮的

目前最常用的鈾濃縮方法是氣體離心機(jī)。這種方法使用數(shù)千個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的圓柱形裝置來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力。**氣體被送入離心機(jī)，在那里分離成兩股氣流：一股是鈾-235富集氣流，另一股是鈾-235貧化氣流。濃縮流在離心機(jī)的中心收集，而貧化流在外壁提取。這個(gè)過(guò)程要重復(fù)幾個(gè)階段，直到達(dá)到所需的濃縮水平。

其他鈾濃縮方法包括氣體擴(kuò)散、激光分離和電磁分離。氣體擴(kuò)散法是美國(guó)使用的第一個(gè)商業(yè)方法，但由于其高能耗和對(duì)環(huán)境的影響，它已被淘汰。激光分離使用激光選擇性地激發(fā)和電離U-235原子，然后通過(guò)電場(chǎng)將其分離。電磁分離利用磁場(chǎng)使不同質(zhì)量的帶電粒子偏轉(zhuǎn)。

鈾濃縮的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)是什么

鈾濃縮工廠需要精心設(shè)計(jì)和操作，以防止事故，如泄漏、火災(zāi)、爆炸或臨界事件。這可能會(huì)導(dǎo)致輻射暴露、環(huán)境污染或設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施損壞。需要保護(hù)鈾濃縮工廠，防止未經(jīng)授權(quán)的行為者將濃縮鈾用于惡意目的，如制造核武器或臟彈，進(jìn)行破壞、盜竊或轉(zhuǎn)移。