“浓缩铀”是什么？

什么是浓缩铀：

铀是自然界中的一种稀有元素，具有放射性，其中的一种同位素：铀235既可以用来制造原子弹，也可以当作核电站反应堆的燃料。而想获得铀235需要一系列非常复杂的工艺，其中生产浓缩铀是最后的流程，更是要求必须达到很高的科技水平。由于涉及到核武器问题，铀浓缩技术一直是国际社会严禁扩散的敏感技术。目前除了几个核大国外，只有日本、德国、印度、巴基斯坦、阿根廷等少数国家掌握了这项技术。

现时的核电站使用的是铀核燃料。铀有三种同位素（所谓同位素是指它们的原子核内含的质子数目相同，但含的中子数目不相同的元素，它们在元素周期上放在同一个位置上），即铀－234、铀－235和铀－238。其中的铀－234和铀－238不会发生核裂变，只有铀－235这种同位素原子能够发生核裂变，或者说，做核燃料的实际上是铀－235。但是，从矿山里开采出来的铀里面，铀－235的含量却又是很低，仅占0.66％，绝大部分是铀－238，它占了99.2％。这就相当于我们的煤饼厂或炼油厂，生产出的煤饼里大部分是泥沙，当然也就没法燃烧。根据研究结果，在铀核燃料中铀－235的含量要达到3％以上才能燃烧。因此，开采出来的铀，并不同于开采出来的煤块直接可以用做燃料，它需要经过提纯、浓缩的手续，把铀－235的含量比例提高之后，方能用做燃料。

提纯浓缩铀－235含量的技术比较复杂，因为元素的各种同位素，如同“孪生姐妹”，无论在物理性质和化学性质上都十分相似，采用通常的各种物理提纯方法或者化学提纯方法收效都甚微，代价却很高。现时用来提纯铀－235的主要方法有气体扩散法、离子交换法、气体离心法、蒸馏法、电解法、电磁法、电流法、离子交换法等，其中以气体扩散法最成熟，制造第一颗原子弹用的铀核材料就是用这种方法制造出来的。所有这些提纯方法，它们的工艺过程都比较复杂，办厂投资高，运转过程中消耗的能量也高；而且产量低，生产出的铀核燃料成本大。因此，科学家一直在找新提纯方法。现在，激光科学工作者提出用激光进行提纯，或许这种方法能够大大地降低生产铀燃料的成本。

用激光提纯、浓缩铀－235的主要依据是激光有极好的单色性，以及各同位素原子的同位素光谱位移。各个同位素原子核含的中子数目不同，它们的能级发生所谓同位素位移，发射出来的光辐射波长出现差异，当然，相差的