鈾是錒系元素中的一種金屬,，是一種放射性元素。它也是自然界最重的元素,，含有92個質子和92個電子,，像每一個比鉛（有82個質子和82個電子）重的元素一樣，鈾不穩(wěn)定,，會逐漸分解,，散發(fā)出電離輻射粒子。

由于原子中的中子數(shù)量不同,，自然界存在幾種鈾同位素,，分別是鈾-238、鈾-235和鈾-234,，其他一些同位素則是人造的,。所有鈾同位素都不穩(wěn)定，但只有一種適合核鏈式反應,，即鈾-235,。

當鈾-235的原子核被中子擊中時，就會分裂,，釋放出能量和更多中子,，這些中子會再沖擊其他原子核，從而引發(fā)核鏈式反應,。正是這種特殊性質,，使鈾-235成為核電站、核潛艇和核武器等的理想燃料,。

鈾-235核鏈式反應的具體過程如下：

①中子：它是不含電荷的亞原子粒子,，在反應器里被引導撞向鈾-235。

②碰撞：鈾原子核被中子撞上,，就會獲得能量,，并變得不穩(wěn)定。

③裂變：鈾原子核分裂成兩部分,，形成兩種質量較小的元素,，同時釋放出多余的中子。

④質量較小元素：鈾的裂變會生成質量較小的元素，如氪,、鋇,。

⑤伽馬輻射：裂變反應必定釋放頻率極高的電離伽馬輻射。

⑥蔓延：鈾原子分裂,，釋放出2～3個中子,，它們會與更多的鈾原子核發(fā)生碰撞。

⑦核鏈式反應：鈾原子分裂時產(chǎn)生中子的特性會引起核鏈式反應,。

⑧能量：每次裂變,，釋放大約2億電子伏特的能量。

鈾的開采

鈾是地殼中常見的元素,，廣泛分布于全球各地,，其中澳大利亞、哈薩克斯坦和加拿大的儲量最高,。

開采鈾的方法主要有三種：一是在露天礦坑里，通過鉆頭和爆破,，找出含鈾礦石,，再切割開采；二是在地下礦井里,，找到深埋于地下的鈾礦石,；第三種是原地浸出，這是化學采礦的一種方式,，它用酸或堿將礦石中的鈾溶解出來,，然后再用泵把溶液輸送到地面進行下一步處理。

由于鈾具有強烈的放射性,，開采鈾是一項極其危險的工作,。鈾衰變時會產(chǎn)生鐳，而鐳又會衰變產(chǎn)生氡氣,。氡氣是致癌的,，吸入會增加患肺癌的風險。因此,，鈾礦開采區(qū)都安裝著先進的通風設備,，礦工們也要穿上嚴密的防護服。

自然界存在的鈾同位素,，99%以上都是鈾-238,，只有約0.7%才是鈾-235，這根本不足以維持核鏈式反應,。但是通過濃縮,，鈾-235的比例可以增加到約90%。在濃縮的過程中鈾-235首先必須與鈾-238同位素相分離，通常由鈾-六氟化鈾的氣態(tài)化合物來完成,。濃縮的過程,，就是利用這兩種同位素質量之間的微小差異（不到2%），逐漸增加鈾-235的質量,。濃縮后的鈾比天然鈾的放射性低,，但仍有危害，必須存于封閉儲存庫,。