우라늄 235는 우라늄 원소 중 중성자수가 143인 방사성 동위원소입니다. 자연에서 제어된 핵분열을 겪을 수 있는 유일한 동위원소입니다. 주로 핵반응에서 핵연료로 사용됩니다. 핵무기 제조의 주요 성분이기도 합니다.
1. 우라늄 농축:
우라늄-235는 핵무기 제조에 사용되는 주요 재료 중 하나입니다. 그러나 천연광석에서는 우라늄 동위원소 3종이 생산되는데, 우라늄-235의 함유량은 0.7% 정도에 불과할 정도로 매우 낮다. 다른 동위원소를 분리하고 우라늄-235의 농도를 지속적으로 높여야 핵무기를 만드는데 사용될 수 있다. 이 과정을 우라늄 농축이라고 합니다.
국제원자력기구(IAEA)가 정의한 기준에 따르면 우라늄235 함유량이 3%이면 원전용 저농축 우라늄, 80% 이상 함유되면 고농축 우라늄이다. 농도가 90% 이상인 우라늄을 고농축 우라늄이라고 합니다. 주로 핵무기 제조에 사용되는 무기급 고농축 우라늄입니다. 무기급 우라늄-235 1kg을 얻으려면 200톤의 우라늄 광석이 필요합니다.
2. 제조 방법:
고농도의 우라늄 235를 얻기 위해 과학자들은 이러한 어려움을 극복하기 위해 다양한 방법을 사용해왔고, 마침내 '기체확산법'이 성공했다. . 우라늄-235 원자는 우라늄-238 원자보다 약 1.3% 가볍기 때문에 이 두 원자를 기체 상태로 놔두면 우라늄-235 원자는 우라늄-238 원자보다 약간 더 빨리 움직이게 되어 두 원자가 약간 분리될 수 있다.
우라늄의 응용:
1. 수소 폭탄:
자기 핵분열이나 핵융합 반응으로 방출되는 에너지를 사용하여 폭발 효과를 생성하고 -scale 치명적이고 파괴적인 효과를 지닌 무기에 대한 일반적인 용어입니다.
핵분열 무기는 주로 우라늄 235(235U)나 플루토늄 239(239Pu) 등 무거운 원자핵의 핵분열 연쇄반응 원리를 이용하며, 흔히 원자폭탄이라고 부르며 중수소(2H, 중수소)를 주로 사용한다. 또는 초중수소(3H, 삼중수소) 등 가벼운 원자핵의 열핵반응 원리로 만들어진 열핵무기나 핵융합무기를 보통 수소폭탄이라고 부른다.
2. 원자폭탄:
우라늄-235는 원자폭탄의 주성분입니다. 무기급 고농도 우라늄-235를 얻기란 쉽지 않다. 천연 우라늄-235의 함량은 약 140개에 달하는 우라늄-235 원자 1개에 불과하기 때문이다.
나머지 139개는 모두 우라늄-238 원자인데, 특히 우라늄-235와 우라늄-238은 같은 원소의 동위원소로 화학적 성질이 거의 같고, 상대적인 질량 차이도 매우 크다. 작은. . 따라서 일반적인 화학적 방법으로는 분리할 수 없으며, 수소 동위원소를 분리하는 방법도 쓸모가 없습니다.