答讀者問:什麼是濃縮鈾豐度?

編輯同志：

看報導說，伊朗宣布把濃縮鈾豐度提高至3.67%以上，還稱已經開始提煉豐度為4.5%的鈾，之後還可能將豐度提升至20%。什麼是濃縮鈾豐度？

河北讀者 王波

【環球時報綜合報導】鈾是一種稀有放射性化學元素。鈾的豐度，主要是指鈾的相對含量，也可以大致理解為純度。自然界中的鈾主要含有三種同位素，即鈾-238、鈾-235和鈾-234，三者豐度分別為99.28%、0.71%和0.0054%。上述三者中只有鈾-235是易裂變核元素，可用作原子彈的核裝料和核電站反應堆的燃料。為了更好地利用鈾-235，一般需要提高鈾材料中鈾-235的含量，這一過程就是鈾濃縮，也稱為富集。因此，一般用富集度表示濃縮後核燃料中鈾-235的豐度。根據國際原子能機構定義，鈾-235富集度為3%到5%的鈾材料，為核電站發電所用的低濃縮鈾;鈾-235富集度大於80%的鈾材料為高濃縮鈾，而鈾-235富集度大於90%的鈾材料可以製造核武器。

英國《衛報》7月7日的文章介紹稱，目前對於伊朗來說，把鈾濃縮豐度提高至3.67%以上，幾乎沒有技術上的困難，因為就鈾濃縮的過程而言，初期耗能較多，之後就會容易一些。行業數據顯示，要把鈾濃縮豐度提高到90%，逾半數工夫是花在把天然鈾中鈾-235的豐度從自然狀態下的0.7%提高到富集後的4%上，有點「萬事開頭難」的意思。而當鈾濃縮豐度達到20%時，距離可製造核武器的鈾材料，工作量已完成90%。過程由難到易，是因為隨著鈾濃縮豐度提高，所需使用的離心機數量減少：從0.7%提高到4%可能需要5000臺離心機同時運轉，再提高到20%需要1500臺左右運轉就夠，到90%只需要幾百臺。

鈾濃縮是一項尖端敏感技術，目前世界上只有少數國家掌握。目前最常用的鈾濃縮法是氣體離心法，把含有鈾-235的六氟化鈾通過離心技術分離出來。由於離心機的轉子必須以高速運轉，因此對電機技術的要求很高。鈾濃縮新技術也在不斷發展中，如分子雷射同位素分離法等。(甄翔 邵一佳)