우라늄 농축
은 대부분 238U(
238)이고, 235U는 0.7%밖에 없는데, 공업적으로 유용한 것은 235U 뿐이므로
비율을 0.7% 이상 높이고, 그 비가 x%이면(x ＞ 0.7) x% 농축우라늄이라 한다.
농축이란 이
을 만드는 조작인데, 이것은 일종의 동위원소 분리이므로 화학적으로는 같은 성질이지만
가 다르다는 점을 이용한
·
·
등에 의해 분리 ·농축한다. 그 중에서 공업적으로 널리 채택된 것은 기체확산법(열확산법이라고도 함)으로, 이 방법은 기체
로 한 것을 많은 구멍이 있는 격막(隔膜)을 통해 확산시키고, 가벼운 쪽 동위원소가 빨리 확산하는 점을 이용해서 235U를 격막의 반대쪽에 모아 농도를 높이며, 보통 UF6(육플루오르화우라늄)을 쓴다. 이 방법은
중에 원자폭탄용 235U를 만들기 위해 미국에서 개발된 것으로, 오늘날
의 농축설비는 거의가 이것이라고 생각된다. 그러나 대규모의 공장설비와 막대한 전력을 필요로 하여 생산원가가 비싸다는 것이 결점이다. 미국 농축공장의 예를 보면, 연간 1만 7,000 t 의 처리능력이 있을 경우, 소요전력은 600만 kW, 순환수량(循環水量)은 1일 510만 t 이며 이를 위해서는 100만 kW 발전소가 6기 필요한 셈이 된다. 이것을 대신하는 방법으로서 최근 유럽 ·일본에서 개발된 것이 원심분리법이다. 이 방법은 기체 화합물로 한 것을 휘저어 질량수가 큰 동위원소를
에 의해 가장자리로 날아가게 하고 235U를 안쪽에 모아 농도를 높이는 방식이다. 이 방법은 기체확산법에 비해 소요전력이 1/7∼1/10 정도, 장치의 소요 단수(段數)는 1/30 정도밖에 안 된다는 장점이 있다. 그러나
1대당 처리량이 적기 때문에 가령 5 % 농축우라늄을 연간 2,000 t 을 생산하기 위해서는 수십만 대의 원심분리기를 필요로 한다든지 저농축우라늄밖에 만들 수 없는 등의 단점이 있다. 이 외에 독일에서는 날(edge) 끝을 가스류(流)에 대해 적당한 각도로 위치시키고, 곡면벽(曲面壁)을 통하는 가스에 작용하는 원심력의 차이로 동위원소를 분리시키는
이 연구되고 있다. 최근에는
이 새로운 기술로 개발되고 있다.
