铀浓缩是出产动力反响堆核燃料的关键步骤，它触及添加天然铀中裂变同位素铀-235的浓度。天然铀首要由同位素铀-238组成，而铀-235只占其间的0.7%。铀-235是核反响堆中发生裂变并开释能量的首要同位素。

  当今世界上大多数商用核反响堆都运用轻水作为冷却剂和慢化剂。这些反响堆需求铀-235燃料被浓缩到3%到5%，由于轻水会吸收了太多中子，天然铀无法保持链式反响。浓缩铀添加了裂变的可能性，提高了燃料的功率。

  一些反响堆，如重水反响堆和石墨慢化反响堆，可以正常的运用天然铀作为燃料，由于它们有更高效的慢化剂，不会吸收太多中子。但是，这些反响堆不太常见，并有其他缺陷，如更高的本钱和分散危险。

  在浓缩之前，铀矿石有必要被挖掘、碾磨并转化成气态。铀矿石是一种含有铀和其他元素的矿藏混合物，它是从地下或露天矿山中挖掘出来的，然后被碾碎并磨成细粉。然后运用化学或物理办法（如浸出或离子交换）从矿石中提取铀。其结果是一种称为氧化铀(U3O8)或黄饼的黄色粉末。

  铀氧化物有必要转化为一种叫做(UF6)的气态化合物，才干进行浓缩。是由铀氧化物与氢氟酸(HF)在转化工厂反响发生的。之所以运用是由于它的沸点较低(56℃)，并且通过其质量差很简单别离。有腐蚀性和毒性，因而有必要当心处理。

  现在最常用的铀浓缩办法是气体离心机。这种办法运用数千个十分快速地旋转的圆柱形设备来发生强壮的离心力。气体被送入离心机，在那里别离成两股气流：一股是铀-235富集气流，另一股是铀-235贫化气流。浓缩流在离心机的中心搜集，而贫化流在外壁提取。这样的一个进程要重复几个阶段，直到到达所需的浓缩水平。

  其他铀浓缩办法有气体分散、激光别离和电磁别离。气体分散法是美国运用的第一个商业办法，但由于其高能耗和对环境的影响，它已被筛选。激光别离运用激光挑选性地激起和电离U-235原子，然后通过电场将其别离。电磁别离使用磁场使不同质量的带电粒子偏转。

  铀浓缩是一个杂乱而贵重的进程，需求先进的技能和专业相关常识。它还对核安全、安保构成严重应战和危险。

  铀浓缩工厂需求精心设计和操作，以避免事端，如走漏、火灾、爆破或临界事情。这有几率会使辐射露出、环境污染或设备和基础设施损坏。需求维护铀浓缩工厂，避免没有通过授权的行为者将浓缩铀用于歹意意图，如制作核武器或脏弹，进行损坏、偷盗或搬运。

上一篇:电机及电力拖动根底

下一篇:汽车空调作业原理（图解）