本期供稿

农银汇理基金有色行业研究员 周子涵

天然铀

近年来，多个国家纷纷加大核电建设力度，推动核电发展进入新阶段。核电未来在全球能源格局中的重要地位不容忽视，而天然铀作为核燃料的基础材料，在全球能源转型中也扮演着重要角色。

天然铀是什么？它如何引领全球能源格局的未来走势？今天让我们一起走进核电的粮仓——天然铀的神奇世界。

01核燃料主要原料

天然铀是地壳中天然存在的一种重金属元素，其化学符号为U，原子序数为92，主要由铀-238和铀-235两种同位素组成。其中，铀-238占比约99.3%，而铀-235仅占约0.7%。

虽然铀-235在天然铀中所占比例很小，但它独特的裂变特性，使其通过复杂的矿石处理和精炼工艺，最终变成核燃料生产的原料。

02天然铀是如何发电的？

天然铀是核燃料的主要原料。核燃料的生产过程复杂且精细，包括以下几个关键步骤：首先通过浓缩工艺将铀-235在天然铀中的比例提高到3-5%左右；再将浓缩后的铀六氟化物（UF6）经过化学转化，制成二氧化铀（UO2）粉末，这些粉末再经过压制和烧结，形成核燃料芯块（燃料棒的基本单元）；随后这些芯块被装入锆合金包壳中，组装成燃料棒，进一步组装成燃料组件。

核燃料组件被送往核电站装入反应堆中。反应堆启动后，铀-235在中子的轰击下发生裂变，释放出巨大的能量用于发电。

随着全球经济的发展和人口的增加，电力需求不断增长。由于环境污染和资源有限性问题，传统的化石燃料发电方式逐渐受到质疑和限制。在此背景下，核电作为一种清洁、高效和可持续的能源选择，重新受到世界各国的重视。

03核电三重优势

环境友好：与煤炭和天然气发电相比，核电在发电过程中几乎不排放二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害气体，有助于减少温室气体排放和空气污染。

高效稳定：核电站能够连续稳定地发电，不受天气和季节变化的影响，具有很高的运行效率。一个1000兆瓦的核电站每年可以提供约80亿度电，相当于减少了近千万吨的二氧化碳排放。

资源丰富：尽管天然铀的资源分布不均，但全球已探明的铀资源足够支持数百年的核电需求。同时，快堆和聚变反应堆等新型技术的研发也在不断推进，为未来核能发展提供更广阔的前景。

中国作为全球最大的能源消费国，目前拥有运行中的核电机组50余台，在建核电机组近20台，装机容量位居全球前列。除中国外，印度和俄罗斯也在大力发展核电。俄罗斯作为全球核能技术的领导者之一，拥有丰富的核电建设和运行经验，通过对外出口核电技术和设备，扩大其在国际核能市场的影响力。

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