为什么要浓缩天然铀？

    铀在天然含铀矿中主要有三种同位素，其中主要是铀-238，占99.27%（原子百分比，下同）。但真正易于发生核裂变的是铀-235，而铀-235在天然铀中的含量仅占0.72%；还有铀-234，含量更少，只占0.0057%。

    入射的中子轰击天然铀中铀-235后产生的中子被周围物质吸收或泄漏后，系统中被铀-238吸收的可能性极小，且不会释放出新的中子。因为铀-235含量少，而铀-235裂变产生的中子又击中铀-235继续发生裂变的概率就非常小，不能引起新一代裂变，链式反应就无法维持。因此，天然铀直接用来做核燃料铀-235浓度太低，所以人们要将天然铀中的铀-235进行浓缩，以达到核能利用的标准。

    按照铀浓度的不同，国际原子能机构将铀分为微浓缩铀（铀-235含量为0.9%～2%）、低浓缩铀（铀-235含量为2%～20%）和高浓缩铀（铀-235含量在20%以上）。在高浓缩铀中，铀-235含量超过90%的被称为武器级浓缩铀，可以直接用于制造核武器。在实际应用中，轻水堆核电机组所需要的铀-235浓度为3%～5%。

    重水堆是可以直接用天然铀作为燃料的。重水像轻水一样能将快中子慢化成能以高概率与铀-235发生裂变的热中子，并且慢化效果更好，同时对中子的吸收比轻水少很多，所以中子的“经济性”更好，有比轻水堆更多的中子
与铀-235发生裂变，从而可以使用天然铀作为燃料。

注解：原子百分比：也称为丰度，某种同位素的原子数目在该元素原子总数中所占的份额，称为这种同位素的丰度。例如，铀-235的丰度为3%，就是指每100个铀原子核中有3个原子核是铀-235。