우라늄 235 는 우라늄 원소의 중성자 수가 143 인 방사성 동위원소로, 자연계에서 유일하게 핵분열을 조절할 수 있는 동위원소로, 주로 핵반응에서 핵연료로 사용되며 핵무기를 제조하는 주요 원료 중 하나이다.
첫째, 우라늄 농축:
우라늄 235 는 핵무기 제조의 주요 재료 중 하나이다. 하지만 천연 광석에서 우라늄의 3 가지 동위원소 * * * 생 중 우라늄 -235 의 함량은 매우 낮아 약 0.7 에 불과하다. 다른 동위원소를 분리해서 우라늄 235 의 농도를 지속적으로 높여야 핵무기를 만드는 데 쓸 수 있다. 이 가공 과정을 우라늄 농축이라고 한다.
국제원자력기구의 정의에 따르면 풍도가 3 인 우라늄 235 는 원전 발전용 저농축 우라늄이고, 풍도가 80 이상인 우라늄은 고농축 우라늄이며, 그 중 풍도가 90 이상인 것은 무기급 고농축 우라늄으로 주로 핵무기 제조에 쓰인다. 무기급 우라늄 1 킬로그램 -235 를 얻으려면 우라늄 광석 200 톤이 필요하다.
둘째, 준비 방법:
고농도의 우라늄 235 를 얻기 위해 과학자들은 여러 가지 방법으로 이 난관을 공략했고, 결국' 가스 확산법' 이 성공했다. 우라늄 235 원자는 우라늄 238 원자보다 약 1.3 가볍기 때문에, 이 두 원자를 기체 상태로 두면 우라늄 235 원자가 우라늄 238 원자보다 조금 더 빨리 움직여서 이 두 원자는 약간 분리될 수 있다.
우라늄 응용:
1, 수소폭탄:
핵분열이나 융합반응에서 방출될 수 있는 에너지를 이용하여 폭발작용을 일으키고 대량 살상 파괴 효과를 지닌 무기의 총칭을 사용한다.
그중에서 주로 우라늄 235(235U) 나 플루토늄 239(239Pu) 와 같은 중핵의 핵분열 체인반응 원리를 이용하여 만든 핵분열 무기는 흔히 원자탄이 중수소 (2H, 중수소) 나 과체중수소 (3H, 삼중 수소) 등 경핵의 열핵반응 원리를 이용하여 만든 열핵이나 융합 무기라고 불린다.
2, 원자폭탄:
우라늄 235 는 원자폭탄의 주요 장약이다. 무기급 고농도의 우라늄 235 를 얻는 것은 쉬운 일이 아니다. 천연 우라늄 -235 의 함량이 매우 적어 약 140 개의 우라늄 원자 중 우라늄 235 원자가 1 개밖에 함유되어 있지 않기 때문이다.
나머지 139 개는 우라늄 238 원자입니다. 특히 우라늄 235 와 우라늄 238 은 같은 원소의 동위원소로, 화학적 성질은 거의 차이가 없고, 그것들 사이의 상대적 질량도 매우 작다. 따라서 일반적인 화학적 방법으로는 분리할 수 없습니다. 수소 동위원소를 분리하는 방법도 소용이 없다.