鈾是一種帶有銀白色光澤的金屬,比銅稍軟,具有很好的延展性,很純的鈾能拉成直徑0.35毫米的細(xì)絲或展成厚度0.1毫米的薄箔.鈾的比重很大,與黃金差不多,每立方厘米約重19克,像接力棒那樣的一根鈾棒,竟有十來公斤重.
由于鈾的化學(xué)性質(zhì)很活潑,所以自然界不存在游離的金屬鈾,它總是以化合狀態(tài)存在著.已知的鈾礦物有一百七十多種,但具有工業(yè)開采價(jià)值的鈾礦只有二、三十種,其中最重要的有瀝青鈾礦、品質(zhì)鈾礦、鈾石和鈾黑等.很多的鈾礦物都呈黃色、綠色或黃綠色.有些鈾礦物在紫外線下能發(fā)出強(qiáng)烈的熒光,
雖然鈾元素的分布相當(dāng)廣,但鈾礦床的分布卻很有限.國外鈾資源主要分布在美國、加拿大、南非、西南非、澳大利亞等國家和地區(qū).據(jù)估計(jì),國外已探明的工業(yè)儲量到1972年已超過一百萬噸.隨著勘探活動(dòng)的廣泛和深入,鈾儲量今后肯定還會增加.
我們知道,核燃料鈾在反應(yīng)堆中雖然要比化學(xué)燃料煤在鍋爐中使用的時(shí)間長得多,但是用過一段時(shí)間以后,總還是要把用過的核燃料從反應(yīng)堆中卸出來,再換上一批新的核燃料.從反應(yīng)維中卸出來的核燃料一般叫輻照燃料或“廢燃料”.燒剩下的煤渣一般都丟棄不要了,可這種不能再使用的廢燃料卻還大有用處呢!
廢燃料之所以要從反應(yīng)堆中卸出來,并不是因?yàn)槔锩娴牧炎兾镔|(zhì)(鈾235)已全部耗盡,而是因?yàn)槟艽罅课罩凶拥牧炎儺a(chǎn)物積累得太多,致使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不能正常進(jìn)行了.所以,廢燃料雖“廢”,但里面仍有相當(dāng)可觀的裂變物質(zhì)沒有用掉,這是不能丟棄的,必須加以回收.而且在反應(yīng)堆中,鈾238吸收中子,生成钚239.钚239是原子彈的重要裝藥,它就含在廢燃料中,這就使得用過的廢燃料甚至比沒有用過的燃料還寶貴.除此而外,反應(yīng)堆運(yùn)行期間,還生成其它很多種有用的放射性同位素,它們也含在廢燃料中,也需要加以回收.
廢燃料的處理有三個(gè)特點(diǎn)：一是廢燃料具有極強(qiáng)的放射性,它們的處理必須有嚴(yán)密的防護(hù)設(shè)施,并實(shí)行遠(yuǎn)距離操作；二是廢燃料中钚含量很低而钚又極貴重,所以要求處理過程的分離系數(shù)和回收率都很高；三是钚能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),因此必須采取嚴(yán)格的措施,防止臨界事故的發(fā)生.目前,廢燃料的處理大都采用自動(dòng)化程度很高的磷酸三丁酯萃取流程.