濃縮鈾

易裂變和多用途核材料

濃縮鈾(英語:Enriched Uranium),指經過同位素分離處理後,鈾235含量超過天然含量的金屬,與其相對的是貧化鈾

由上至下表示經過不同提煉後的鈾-238(藍色)和鈾-235(紅色)濃度。

歷史

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第二次世界大戰期間,美國的曼哈頓計劃採用三種分離方式來提高鈾-235的濃度——電磁(「電磁型同位素分離器」)、氣體(「氣體擴散法」)與熱(「索瑞特效應」),大部分工作都在田納西州橡樹嶺一地進行(橡樹嶺國家實驗室)。[1][2]

濃度

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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%)。掌握生產濃度達20%以上的鈾濃縮技術後,如繼續以離心機進行鈾235及鈾238的分離,可得到鈾235濃度更高的高濃縮鈾,當鈾235含量超過90%則被稱為武器級濃縮鈾。雖説武器級濃縮鈾的鈾235含量大多超過90%,但其實鈾235含量只達到10%左右的濃縮鈾,只要配合適當的中子源中子反射體仍能引發核爆炸。而要使核爆炸成為可能,至少需要使鈾235的濃度達到7%。

限制生產

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不論是和平利用核能還是為了製造核武器,濃縮鈾都是有需要的。但由於生產濃縮鈾是製造核彈的其中一個途徑,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。非核武國簽約後,裝設離心機的數量會受到限制,同時限制濃縮鈾的濃度,確保都在發電用途使用,防止生產濃度達90%可直接製造原子彈的超濃縮鈾。不過濃縮鈾只是其中一種生產核武的途徑,尚可利用重水及核反應爐生產,同樣可作為生產核彈的材料,所以限制生產濃縮鈾只是限制生產核武的其中一個環節。

相關條目

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參考文獻

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  1. ^ Seventy-Five Years of Great Science | ORNL. www.ornl.gov. [2019-07-21]. (原始內容存檔於2019-07-18). 
  2. ^ The Manhattan Project. Atomic Heritage Foundation. [2019-07-21]. (原始內容存檔於2019-07-21) (英語).