Wzbogacony uran – uran, który zawiera znacznie większą ilość izotopu 235U niż uran występujący naturalnie, uzyskuje się go w procesie wzbogacania uranu naturalnego. Naturalny uran składa się głównie z izotopu 238U, a 235U stanowi około 0,72% jego masy. Uran 235 jest jedynym izotopem występującym w naturze zdolnym do rozczepienia pod wpływem neutronów termicznych.
Wzbogacony uran jest kluczowym elementem reaktora jądrowego i broni jądrowej.
Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej kontroluje obrót wzbogaconym uranem oraz technologiami niezbędnymi do jego uzyskania w celach zapewnienia bezpieczeństwa jego produkcji, użytkowania, przetwarzania oraz rozpowszechniania.
Izotop 238U odrzucany w czasie procesu wzbogacania jest znany jako uran zubożony, zachowujący wysoką gęstość. Używany w zastosowaniach wymagających materiałów wysokiej gęstości np do produkcji podkalibrowych pocisków przeciwpancernych.
Spis treści |
Uran wysoko wzbogacony posiada większą niż 20% koncentrację izotopów 235U lub 233U.
Materiał rozszczepialny w broni jądrowej zwykle zawiera 85% lub więcej 235U jest określany jako bojowy, w odróżnieniu od surowego, nieefektywnego z punktu widzenia zastosowania militarnego o koncentracji 20% nazywanego użyteczny do zastosowania militarnego. Pomimo znacznie większej masy krytycznej, prawdopodobnie istnieje możliwość wywołania eksplozji jądrowej z użyciem 20% uranu-235 przy zastosowaniu specjalnych technik inicjacji reakcji łańcuchowej (takich jak odpowiednio przeprowadzona implozja oraz efektywny reflektor neutronów). Zaawansowane technologie umożliwiające zastosowanie militarne 20% wzbogaconego uranu dostępne są prawdopodobnie jedynie dla państw posiadających duże doświadczenie w opracowywaniu broni nuklearnych.
Uran wysokowzbogacony jest także stosowany jako paliwo w reaktorach szybkich neutronów a także jako paliwo do reaktorów okrętów podwodnych, zawierających 50%-90% 235U. Pierwszy prototypowy reaktor szybkich neutronów do zastosowań komercyjnych "Fermi-1" wymaga paliwa wzbogaconego do poziomu 26,5% 235U.
Uran niskowzbogacony ma koncentrację izotopu 235U poniżej 20%, stosowany jest w najbardziej rozpowszechnionych reaktorach wodnych. Wzbogacenie paliwa waha się w granicach między 3 a 5% 235U. W reaktorach badawczych koncentracja wynosi 12% – 19.75%.
Uran nieznacznie wzbogacony ma koncentrację izotopu 235U w zakresie 0,9% – 2%. Jest to nowy rodzaj, wprowadzony w miejscu uranu naturalnego używanego w niektórych reaktorach ciężkowodnych. Koszty uzyskania takiego paliwa są niższe z powodu konieczności małego wzbogacenia uranu. Pozwala to obniżyć ogólny koszt paliwa oraz zagospodarowania niewielkich ilości powstających odpadów.
Uran odzyskany – rodzaj nieznacznie wzbogaconego uranu uzyskanego w wyniku przetwarzania wypalonego paliwa stosowanego w reaktorach wodnych. Zużyte paliwo zawiera więcej 235U niż uran naturalny i może być tym samym używany w reaktorach wymagających uranu naturalnego.
