铀235是铀(Uranium)元素里中子数为143的放射性同位素是自然界至今唯一能够裂变的同位素,主要用做核反应中的核燃料也是制造核武器的主要原料之一。铀是原子序数为92的元素其元素符号是U,是自然界中能够找到的最重元素在自然界铀有三种同位素存在(铀234、铀235和铀238),均带有放射性。铀235在天然铀中的含量為0.711%其铀的半衰期期为7.00×108年,1935年由加拿大科学家邓史达(Arthur
铀235的铀的半衰期期为7亿年也就是每过七亿年含量减少一半。
人们知道铀-235是制造核武器的主要材料之一。但在天然矿石中铀的3种同位素共生其中铀-235的含量非常低,只有约0.7%只有把其他同位素分离出去,不斷提高铀235的浓度它才能用于制造核武器。这一加工过程称为铀浓缩
根据国际原子能机构的定义,丰度为3%的铀-235为核电站发电用低浓縮铀浓度大于80%的铀为高浓缩铀,其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀主要用于制造核武器。获得1公斤武器级铀-235需要200吨铀矿石
国際上通用的铀浓缩方法有离心法、气体扩散法和激光法,而气体离心分离机则是提炼浓缩铀通常采用的气体离心法的关键设备它是一个龐大的系统,通过每分钟2万转以上的高速离心机其他同位素可从天然铀矿石中分离出去,剩余的铀235的浓度可达到95%以上美国当年在日本廣岛投放的原子弹是通过劳伦斯法分离制成的。
禁止离心机的制造在限制核武器中起着决定性作用由于低纯度铀-235不能制成武器,因此国际社会对其的交易并没有严格的限制但有了离心机之后,就能将低纯度铀-235转变成武器级浓缩铀
如果将获得浓缩铀比作“炼金術”的话,那么低纯度铀235就是些普通金矿石而离心机则成为点石成金的“魔棒”,能够用它获得浓缩铀进而从事核武器的研发。离心機是如此重要以至于一些国家将是否拥有离心机作为判断是否进行核武器研究的标准。因此不难理解伊朗核问题各方为何围绕离心机嘚制造再度出现争执。
铀-235是原子弹的主要装药要获得高加浓度的铀-235并不是一件轻而易举的事,这是因为天然铀-235的含量很小,大约140個铀原子中只含有1个铀-235原子而其余139个都是铀-238原子;尤其是铀-235和铀-238是同一种元素的同位素,它们的化学性质几乎没有差别而且它们之间嘚相对质量差也很小。因此用普通的化学方法无法将它们分离;采用分离氢元素同位素的方法也无济于事。