
【化】 enriched uranium; enriched uraniumEU; EU
富集鈾(Enriched Uranium)是指通過同位素分離技術提高鈾-235(²³⁵U)同位素濃度的核材料。天然鈾中鈾-235含量僅為0.711%,通過氣體擴散法或離心法處理後,鈾-235濃度可提升至3%-5%(低濃鈾)或90%以上(高濃鈾),分别用于核電站燃料與核武器制造。國際原子能機構(IAEA)将20%鈾-235濃度作為高濃鈾與低濃鈾的分界标準,并嚴格監管相關技術以防止核擴散。
該術語在漢英詞典中對應“enriched uranium”,屬于核能工程領域專業詞彙。世界核協會(World Nuclear Association)指出,全球約16%的電力依賴鈾燃料,其中輕水反應堆需使用3%-5%富集鈾。中國核能行業協會數據顯示,我國商用核電站采用≤5%的低濃鈾燃料,符合《不擴散核武器條約》技術規範。
富集鈾是指通過物理或化學方法提高鈾中鈾-235(^{235}U)同位素含量的過程。以下是詳細解釋:
定義與目的
天然鈾中^{235}U的豐度僅為0.72%,而核能利用(如核電站或核武器)需要更高濃度的^{235}U。富集鈾即通過技術手段将^{235}U的豐度提升至所需水平。
富集度與豐度的區别
氣體擴散法
利用^{235}UF₆和^{238}UF₆氣體分子質量差異,通過多孔膜實現分離。較輕的^{235}UF₆分子擴散速度更快,從而在膜後富集。
氣體離心法
在高速離心機中,質量較大的^{238}UF₆被甩向外側,而較輕的^{235}UF₆靠近中心,通過軸向環流進一步分離,效率高于擴散法。
分離功單位(SWU)
衡量富集過程能耗的指标。例如,生産1噸豐度3%的濃縮鈾需約4.3噸SWU和5.5噸天然鈾,剩餘4.5噸貧化鈾(^{235}U豐度約0.2%)作為尾料。
微生物可通過吸附、還原、沉澱等作用富集鈾,如細菌表面電荷吸附鈾離子,或通過酶促反應将可溶的U(VI)還原為不溶的U(IV)。
如需進一步了解技術細節或完整數據,可參考核工業标準或學術文獻來源。
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