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天然铀
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天然铀(Natural uranium,NU,Unat[1])即与自然界同位素比率(丰度)相同的铀,包含0.711%铀235,99.284%铀238,以及0.0055%铀234。约2.2%的放射性来自铀235,48.6%来自铀238,49.2%来自铀234。
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天然铀可作为高或低功率反应堆的燃料。历史上,石墨慢化反应堆和重水慢化反应堆一直用金属铀()或二氧化铀 (),以及陶瓷形式的天然铀作燃料。但是,以三氧化铀()和八氧化三铀()作为实验燃料,却表现出了良好的发展前景。[2]
在轻水反应堆或核武器中,仅0.72%的铀235不足以维持链式反应,故必须用浓缩铀。核武器的铀235浓度为90%,轻水反应堆的铀235浓度则约3%。[3]未浓缩的天然铀可作为重水堆的合适燃料,如CANDU反应堆。
在地质历史早期,铀235更丰富时,铀矿石在极少数情况下自然裂变,形成天然核反应堆。与铀238(半衰期45亿年)相比,铀235衰变较快(半衰期7亿年),前者的衰变极其缓慢,因此十亿年前的铀235存量为现在的两倍。
曼哈顿计划期间,Tuballoy被用作指代精炼状态的天然铀,这词仍然偶尔使用。第二次世界大战期间亦用“X-Metal”为铀的代号。同样,浓缩铀被称为Oralloy(指橡树岭合金),贫铀则被称为Depletalloy。
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参考资料
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