天然鈾
天然鈾(Natural uranium,NU,Unat[1])即與自然界同位素比率(豐度)相同的鈾,包含0.711%鈾235,99.284%鈾238,痕量鈾234(0.0055%)。約2.2%的放射來自鈾235,48.6%來自鈾238,49.2%來自鈾234。
天然鈾可作為高或低功率反應堆的燃料。歷史上,石墨慢化反應堆和重水慢化反應堆一直用金屬(U)或二氧化鈾 (UO2)陶瓷形式的天然鈾作燃料。然而,使用三氧化鈾(UO3)和八氧化三鈾(U3O8)的實驗燃料已顯示出前景。[2]
輕水反應堆或核武器中,0.72%的鈾235不足以維持鏈式反應,必須用濃縮鈾。核武器的鈾235濃度為90%,輕水反應堆的鈾235濃度約3%。[3]未濃縮的天然鈾可作為重水堆的合適燃料,如CANDU反應堆。
在地質歷史早期,鈾235更豐富時,鈾礦石在極少數情況下自然裂變,形成天然核反應堆。與鈾238(半衰期45億年)相比,鈾235衰變較快(半衰期7億年),前者衰變極其緩慢,因此十億年前的鈾235存量為現在的兩倍。
曼哈頓計劃期間,Tuballoy用作指代精煉狀態的天然鈾,這詞仍然偶爾使用。第二次世界大戰期間亦用「X-Metal」為鈾的代號。同樣,濃縮鈾稱為Oralloy(指橡樹嶺合金),貧鈾稱為Depletalloy。
參考資料
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