鈾 Uranium

铀是自然界中最重的原生元素，也是迄今为止唯一实现大规模商业利用的核燃料金属。它最核心的用途是作为核电站的燃料：天然铀中约0.7%为易裂变的铀-235，经气体离心浓缩到约3%～5%后制成二氧化铀芯块，装入燃料组件，在全球数百座反应堆中稳定发电，为电力供应提供了相当大比例的低碳基荷电力。在军事领域，铀-235或反应堆中生成的钚-239是核武器的核心装料，这一用途推动了冷战时期大规模铀浓缩与后处理工业的建立。经过浓缩剩余的“贫铀”（铀-235丰度低于天然铀）虽然仍带放射性，但其密度极高、机械性能良好，因此被用作飞机和直升机的配重、舰船的压舱物、放疗设备的屏蔽材料，以及坦克穿甲弹等穿甲弹药的弹芯；后者因争议较大，在多个国家受到使用限制。铀在历史上还有一段与核能无关的浪漫用途：把少量铀氧化物加入玻璃熔液制成的“铀玻璃”会发出黄绿色荧光，从十九世纪到二十世纪初被大量用于装饰玻璃、器皿和餐具，如今早已停产，成为收藏市场的特殊品类。

二氧化铀（UO2）是核电站燃料芯块的主要形态，经烧结后在堆芯中长期服役。八氧化三铀（U3O8）是天然铀矿（沥青铀矿）中最常见的氧化物形态，也是铀矿石选矿后运输和贸易中俗称“黄饼”的主要成分。六氟化铀（UF6）在约56摄氏度即可升华，是气体离心浓缩工艺中唯一方便的气态铀化合物，浓缩后的 UF6 再转化为二氧化铀燃料。硝酸铀酰（UO2(NO3)2）是铀水冶和核燃料前处理中萃取流程的关键产物，把矿石浸出液中的铀以硝酸铀酰形式萃取纯化，再进一步转化为氧化物。铀的其他化合物在历史上还用作玻璃和陶瓷的着色剂，如今已基本退出民用。