Halaman ini tentang zat terproduski oleh proses pengayaan. Untuk proses itu lihat halaman pengayaan
Uranium.
Uranium yang diperkaya adalah jenis
Uranium dengan persentase komposisi
Uranium-235
yang telah ditingkatkan melalui proses pemisahan isotop.
Uranium alam adalah 99,284% 238U isotop, dengan 235U
yang hanya sekitar 0,711% dari massanya. 235U adalah satu-satunya nuklida
yang ada di alam (dalam jumlah berapapun) yaitu fisil dengan neutron thermal.
Uranium yang diperkaya merupakan komponen penting untuk pembangkit tenaga nuklir bagi warga sipil dan sebagai senjata nuklir bagi militer. Badan Tenaga Atom Internasional berupaya memantau dan mengendalikan suplai dan proses
Uranium yang diperkaya dalam upayanya untuk memastikan keselamatan pembangkit tenaga nuklir dan mengekang proliferasi nuklir.
Selama Proyek Manhattan
Uranium yang diperkaya diberi nama kode oralloy, versi singkat dari Oak Ridge alloy, diambil dari nama lokasi pabrik tempat
Uranium diperkaya. Istilah oralloy kadang-kadang masih digunakan untuk merujuk kepada
Uranium yang diperkaya. Saat ini ada sekitar 2.000 ton (t, Mg) lebih
Uranium yang sangat
diperkaya di dunia, sebagian besar diproduksi untuk tenaga nuklir, senjata nuklir, propulsi kelautan nuklir, dan untuk reaktor penelitian dengan jumlah
yang lebih kecil.
238U
yang tersisa dikenal sebagai
Uranium terdeplesi (DU), dan dianggap mengandung radioaktif
yang lebih sedikit dibandingkan dengan
Uranium alam, meskipun masih amat padat dan sangat berbahaya dalam bentuk butiran-butiran seperti itu –
yang merupakan produk sampingan alami
yang membuatnya berguna untuk senjata penetrasi-perisai kendaraan dan perlindungan radiasi. Saat ini, 95%
Uranium terdeplesi
yang ada di dunia disimpan di tempat
yang aman.
Nilai grade
= Slightly Enriched Uranium
=
Slightly enriched
Uranium (SEU) memiliki konsentrasi 235U 0,9% sampai 2%. Kelas baru ini dapat menggantikan
Uranium alami (NU) dalam beberapa reaktor air berat seperti CANDU. Bahan bakar
yang dirancang dangan SEU bisa memberikan manfaat tambahan berupa perbaikan keamanan atau fleksibilitas operasional, biasanya manfaat dipertimbangkan di area aman sementara tetap mempertahankan sampul operasional. Perbaikan keamanan bisa menurunkan umpan balik reaktivitas positif seperti koefisien kebatalan reaktivitas. Perbaikan operasional akan terdiri dalam meningkatkan pembakaran bahan bakar
yang memungkinkan pengurangan biaya bahan bakar karena lebih sedikit
Uranium dan bundel
yang diperlukan untuk bahan bakar reaktor. Hal ini pada gilirannya mengurangi jumlah bahan bakar
yang digunakan dan biaya manajemen berikutnya.
=
Reprocessed
Uranium (RepU) adalah produk siklus bahan bakar nuklir
yang melibatkan proses daur ulang terhadap bahan bakar bekas. RepU
yang pulih dari bahan bakar bekas reaktor air ringan (LWR) biasanya mengandung sedikit lebih banyak U-235 dari
Uranium alami, dan karena itu dapat digunakan untuk bahan bakar reaktor
yang lazim menggunakan
Uranium alami sebagai bahan bakar, seperti reaktor CANDU. RepU juga berisi isotop
Uranium-236
yang tidak diinginkan
yang ditangkap neutron, membuang-buang neutron (dan membutuhkan pengayaan U-235
yang lebih tinggi) dan menciptakan neptunium-237
yang akan menjadi salah satu radionuclides
yang lebih dapat bergerak bebas dan mengganggu repositori geologi pembuangan limbah nuklir.
= Low Enriched Uranium
=
Low enriched
Uranium (LEU) memiliki konsentrasi 235U lebih rendah dari 20%. Untuk digunakan dalam reaktor air ringan (LWR) komersial, reaktor listrik paling lazim di dunia,
Uranium diperkaya 3% sampai 5% 235U. LEU segar
yang digunakan di reaktor penelitian biasanya
diperkaya 12% sampai 19,75% 235U, konsentrasi kedua
yang digunakan untuk menggantikan bahan bakar HEU ketika mengkonversi LEU.
= Highly Enriched Uranium
=
Highly enriched
Uranium (HEU) memiliki konsentrasi 235U atau 233U lebih dari 20%. Fisi
Uranium di senjata nuklir primer biasanya berisi 85% atau lebih 235U
yang dikenal sebagai weapon(s)-grade, meskipun secara teoretis untuk desain implosi, minimal 20% bisa (disebut weapon(s)-usable) walaupun hal itu akan memerlukan ratusan kilogram bahan dan ''tidak akan praktis untuk desain''; pengayaan lebih rendah mungkin secara hipotesis, tetapi sebagai pengayaan persentase pengurangan massa kritis untuk moderator neutron cepat meningkat, dengan misalnya, massa tak terbatas 5,4% 235U diperlukan. Untuk percobaan kritis, pengayaan
Uranium lebih dari 97% telah dicapai.
Bom atom pertama Little Boy dijatuhkan oleh Amerika Serikat di Hiroshima pada tahun 1945, menggunakan 64 kilogram
Uranium yang diperkaya 80%. Membungkus senjata fisil utama dalam sebuah reflektor neutron (
yang merupakan standar pada semua bahan peledak nuklir) dapat secara dramatis mengurangi massa kritis. Karena inti dikelilingi oleh sebuah reflektor neutron
yang baik, ledakan itu terdiri dari hampir 2,5 kali massa kritis. Reflektor neutron, mengompresi inti fisi melalui ledakan, peningkatan fisi dan tamping,
yang memperlambat perluasan inti fisi dengan inersia, memungkinkan desain senjata nuklir menggunakan kurang dari apa
yang akan menjadi massa kritis satu bola dalam kepadatan normal. Kehadiran terlalu banyak isotop 235U menghambat pelarian reaksi nuklir berantai
yang bertanggung jawab atas kekuatan senjata.
Lihat pula
Bahan fisil
Yellowcake
Bahan bakar nuklir
Bahan bakar nuklir bekas
Uranium dioksida
Pemisahan isotop
Isotop
Uranium
Referensi