鈾在天然含鈾礦中主要有三種同位素，其中主要是鈾-238，占99.27%(原子百分比，下同)。但真正易于發(fā)生核裂變的是鈾-235，在自然界中，鈾-235在天然鈾中的總含量僅占0.7%。還有鈾-234，含量更少只占0.0057%。
入射的中子轟擊天然鈾中的鈾-235后產(chǎn)生的中子被周圍的物質(zhì)吸收或泄漏后，系統(tǒng)中被U-238吸收的可能性極小，且不會釋放出新的中子。因為U-235含量少，而U-235裂變中子又擊中U-235產(chǎn)生裂變的概率就非常小，因此不能引起新一代裂變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就無法維持。因此，天然鈾直接用來做核燃料鈾-235濃度太低，所以人們要將天然鈾中的鈾-235進行濃縮，以達到核能利用的標(biāo)準(zhǔn)。
-
輕水堆核電站所需要的鈾-235豐度大約在3%~5%，核武器所需要的鈾-235豐度要達到90%以上。豐度這個概念是指某一同位素在這個元素的比例。鈾-235的豐度為3%就是指每100個鈾原子核中有3個原子核是鈾-235。按照鈾濃度的不同，國際原子能機構(gòu)將鈾分為微濃縮（0.9%~2%）、低濃縮鈾（2%~20%）和高濃縮鈾（20%以上）。在高濃縮鈾中，鈾-235豐度超過85%的被稱為武器級濃縮鈾，可以直接用于制造核武器。
-
重水堆是可以直接用天然鈾作為燃料的。重水像輕水一樣能將快中子慢化成能以高概率與鈾-235發(fā)生裂變的熱中子，并且慢化效果更好，同時對中子的吸收比輕水少很多，所以中子的“經(jīng)濟性”更好，有比輕水堆更多的中子與鈾-235發(fā)生裂變，從而可以使用低濃度鈾-235的天然鈾作為燃料。
地址：北京市西城區(qū)南禮士路21號六層 電話：010－56971705 ; 傳真：010-56971700
郵箱：cnea@org-cnea.cn 京ICP備16008721號-2
您是訪問本站的第位嘉賓
官網(wǎng)手機端
微信公眾號
核能云端博物館微博