Pengayaan uranium adalah tipe uranium yang persen komposisi uranium-235-nya telah ditingkatkan melalui proses pemisahan isotop. Uranium murni mengandung 99,284% isotop 238U, dan 235U hanya sekitar 0,711% berat saja. 235U adalah satu-satunya nuklida yang bersifat fisil dengan neutron termal.
Pengayaan uranium adalah komponen penting dalam pembangkit listrik tenaga nuklir dan senjata nuklir. Badan Tenaga Atom Internasional ( International Atomic Energy Agency, disingkat IAEA), mencoba memonitor dan mengontrol proses dan produksinya untuk memastikan keamanan pembangkitan energi nuklir dan mencegah proliferasi nuklir.
Selama Proyek Manhattan dilaksanakan, proses pengayaan uranium ini mempunyai kode rahasia oralloy, singkatan dari Oak Ridge alloy, lokasi tempat proses ini dilakukan . Ada sekitar 2.000 ton highly enriched uranium di dunia, digunakan untuk senjata nuklir, penggerak kapal berbahan bakar nuklir, dan sejumlah kecil untuk reaktor penelitian.
238U yang tersisa ssetelah proses pengayaan disebut sebagai uranium terdeplesi,
dan lebih rendah keradioaktifannya dibandingkan uranium murni, meski
begitu tetap saja sangat berbahaya. Saat ini, 95% dari uranium
terdeplesi yang ada di dunia disimpan di tempat penyimpanan yang aman.
TINGKAT
Slightly Enriched Uranium (SEU)
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)
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 mobile dan mengganggu repositori geologi pembuangan limbah nuklir.
Low Enriched Uranium (LEU)
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 (HEU)
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 teoritis 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.
0 komentar