核武器使用的基本材料主要是鈾-235或钚-239。
天然鈾礦石屬稀有礦物，其中的鈾-235僅占0.7%，剩下的大都是不能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的鈾-238。從天然鈾礦石中提取鈾-235，得先把鈾-238分離出去，這一加工過程即為“濃縮”。
鈾濃縮需要較高的科技水平，因為鈾-235和鈾-238的化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，無法進(jìn)行常規(guī)化學(xué)分離，只能采用物理方法處理，常見的途徑包括離心法、氣體擴(kuò)散法和激光法。
離心分離法的工作原理與洗衣機(jī)使衣物脫水的過程相似：通過每秒達(dá)2萬轉(zhuǎn)以上的超高速離心機(jī)，將鈾-235濃度逐步提高到90%以上。至于氣體擴(kuò)散法，其原理雖然簡單，但實現(xiàn)起來相當(dāng)困難——鈾-235與軸-238只有在極高的離心轉(zhuǎn)速下才能完全分離，稍有失穩(wěn)就會導(dǎo)致裝置損壞，大多數(shù)國家都沒有能力制造這樣的鈾氣體分離裝置。
韓國目前較有把握的是激光法。2004年9月14日，韓國科學(xué)技術(shù)部宣布，一家私人公司曾進(jìn)口了含鈾磷肥；并且向國際原子能機(jī)構(gòu)通報發(fā)現(xiàn)了大約100公斤的鈾氧化物，這是用于原子蒸發(fā)激光分離同位素試驗的惟一鈾來源。
另一方面，钚-239沒有天然的，一般由鈾-238經(jīng)中子照射轉(zhuǎn)換而成，需要靠人工方法對核反應(yīng)堆廢料進(jìn)行后處理才能提取。重水堆中較多的剩余中子可以使鈾-238轉(zhuǎn)變?yōu)轭?239，通過控制重水堆中鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)程，并及時將生成的钚-239取出，就可以在發(fā)電的同時生產(chǎn)出可供核武器使用的钚-239。這種獲得钚-239的方法繞過了鈾-235和鈾-238同位素分離的技術(shù)難關(guān)，使印度、巴基斯坦等國家跨過了“核門檻”，制造出實用的核武器。
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