化学奇趣：铀235核裂变，轻松制备浓缩铀

Uranium
相对原子质量238.0

来源于希腊神话中的天神天王星（Uranus），后改用拉丁语。

铀是银白色金属，也是在地球上大量存在的元素中原子序号最高的。其中，自然中最多的铀2 3 8（99.274％），半衰期是44.68亿年。贝克勒尔无意间把遮光的感光底片和铀矿放在一起，看到了清晰的影像，因此发现了射线。居里夫妇成功从铀矿中提取了镭和钋，并且证明了可以自然发生放射性衰变（放出射线，并变成原子序号更小的元素）。

玛丽·居里把像铀这样能释放射线的性质、能力称为“核能”。

用中子轰击铀235的原子核可以得到两个新原子核，这叫做核裂变。铀的核素之中铀235最容易发生核裂变，因此被用于制造原子弹（含有90％以上的铀235）和原子能发电的核燃料（含3％～5％）。

天然铀之中，只有0.7％的铀235，剩下的99.3％都是不易发生裂变的铀238。因此，制作浓缩的铀235是十分必要的。浓缩铀是根据铀235和铀238质量的细小差别通过远心分离完成的。

铀235发生裂变时，会有2～3个中子飞出，同时释放大量能量。一个铀235裂变后，释放出来的中子会击中附近的铀235，引发连锁反应。这样的连锁反应就叫作核裂变连锁反应。因此，在反应时会释放出巨大的能量。而这个能量就是原子弹的能量和核电站的能量。

原子弹使用的是铀235或者钚239。广岛原子弹是铀型原子弹，使用的是浓缩铀235（超过90％）超高纯度的核燃料。(www.xing528.com)

原子弹爆炸，需要将铀或者钚集中到一起，使得能量达到核爆炸连锁反应的临界值，因此需要超高的技术。

核电站的核燃料和原子弹一样，也是铀235。核电站与原子弹不同，是持续地、缓慢地进行裂变，因此和原子弹使用的浓缩度也不同，只需要将铀235浓缩到3％。

核燃料以燃料棒（燃料烧制的固体）的形式装在覆层之中。燃料棒中发生的核裂变放出的热量，使得水变成高温高压的水蒸气，而水蒸气会进入涡轮中，形成涡轮发电机进行发电。

在原子弹爆炸和制造核燃料的浓缩铀时会产生一些老化铀。老化的铀是制造核燃料时剩下的残渣。虽然是残渣，老化铀也具有天然铀60％的放射性，作为重金属的铀也带有毒性。

用老化铀制作的炮弹就是老化铀弹。铀的密度极高，如果用于炮弹，可以摧毁装甲车，使其变成粉末，铀在着火时变成氧化铀，弥漫到空气中。

美军等在海湾战争和科索沃战争使用了老化铀弹（也称为贫铀弹），使得当地居民和复员士兵吸入了很多氧化铀，影响了健康。

日本自卫队用的不是老化铀弹，而是硬度更高的钨弹。