Zenginleştirilmiş uranyum

Zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki Uranyum-235 (kim. sembol ²³⁵U) oranı belirli yöntemlerle doğal seviyelerin üzerine çıkartılmış uranyum karışımıdır. Doğada bulunan toplam uranyum elementinin %99.284'ü Uranyum-238 (kim. sembol ²³⁸U) izotopundan oluşur. Zincirleme fisyon gerçekleştirme kabiliyeti bulunan tek uranyum izotopu olan Uranyum-235'in tüm uranyum rezervleri içerisindeki payı yalnızca %0.72'dir. Bu yüzden nükleer yakıt amaçlı olarak kullanılabilmesi için ²³⁵U izotopunun uranyum karışımı içerisindeki oranı arttırılmalıdır.

Zenginleştirilmiş uranyum, hem sivil amaçla elektrik üretimi için kullanılan reaktörler hem de askeri amaçlı nükleer silahlar ve harp başlıkları için kullanılan, kilit önemi haiz bir yakıttır. Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı dünyadaki tüm uranyum kaynaklarını ve zenginleştirme tesislerini gözlem altında tutarak bu kaynağın barışçıl amaçla kullanılıp kullanılmadığını denetlemekle görevlidir.ABD'nin Manhattan Projesi döneminde zenginleştirilmiş uranyuma, ilgili nükleer tesislerin bulunduğu Oak Ridge (+alloy / alasim) isminden esinlenilerek oralloy kod adı verilmiştir. Bu kodisim günümüzde de endüstrinin uzmanları tarafından yer yer kullanılmaktadır. 2007 senesi itibariyle dünyada nükleer silah üretimi, askeri deniz ulaşımı ve az sayıdaki araştırma reaktörleri için yaklaşık 2,000 ton zenginleştirilmiş uranyum üretilmiştir. Zenginleştirilme işleminden arta kalan Uranyum-238'e indirgenmiş veya Zayıflatılmış Uranyum denir. Zayıflatılmış uranyum doğal uranyumdan daha az radyoaktiftir ve özellikle sert zırhların ve zırh delici mermilerin üretiminde veya metal sanayiinde yoğunluk olarak yüksek alaşımların üretimi ve işlenmesinde kullanılmaktadır.

Derecelendirme

Az zenginleştirilmiş uranyum (AZU)

Az zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki ²³⁵U konsantrasyonu %0.9 ila %2 arasında olan uranyum yakıtıdır. Bu yakıt günümüzde CANDU gibi ağır su ile çalışan reaktörlerde kullanılan doğal uranyumun yerini almaktadır.

Geri kazandırılmış uranyum (GKU), bir başka az zenginleştirilmiş uranyum (AZU) sınıfıdır ve hafif sulu reaktörlerde kullanılan nükleer yakıtın yeniden işlenmesi ile elde edilir.

Orta zenginleştirilmiş uranyum (OZU)

Orta zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki ²³⁵U konsantrasyonu %2 ila %20 arasına çıkartılmış uranyum yakıtıdır. Özellikle hafif sulu reaktörlerde ve sivil/askeri araştırma reaktörlerinde kullanılır..

Yüksek zenginleştirilmiş uranyum (YZU)

YZU tableti

Yüksek zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki ²³⁵U veya ²³³U konsantrasyonu %20'den daha yüksek olan uranyum yakıtıdır.

Nükleer silahlarda bulunan zincirleme fisyon yaratmaya uygun yakıt genellikle %85 veya daha fazla ²³⁵U içerir. Bu orana bazen silah düzeyi uranyum da denir. Teoride bir nükleer silah %20 düzeyinde ²³⁵U'den oluşan yakıtla da üretebilir, ancak bu verimsiz bir orandır. YZU ayrıca hızlı nötron reaktörleri, uçak gemileri ve balistik denizaltılar gibi deniz araçlarını itmede kullanılan reaktörlerde yakıt olarak yer almaktadır.