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我们已经知道，核电站是利用核燃料的核裂变产生热量来发电的。然而，能被人们作为核裂变燃料利用的物质并不多。这其中，对于比较常见的核电站，使用的是铀-235作核燃料。

首先，哪里能获取这种核燃料呢？铀是地球上最丰富的核材料之一，在地壳中的含量很高，甚至比汞还要多得多。然而我们中国铀矿并不丰富，小型铀矿占了大多数，总量排名不在世界前十。铀只有沥青铀矿和钾钒铀矿两种常见的矿床，而且提取铀的难度很大。这些铀矿，科学家们可以通过高精度的仪器，或“放射性勘探网络”来寻找。由此可见，铀矿的放射性真的是微乎其微，我们大可不必担心其辐射（新疆伊犁地区就有个铀矿）。正因如此，中国只有黑煤矿，没有黑铀矿（吐槽！）

铀矿中，我们需要的核燃料是铀-235。为了得到可用的核燃料，需要对开采的铀矿进行提纯、浓缩。提纯过程使用了一系列化学手段，可以得到含铀较高的提取物。这些提取物已经几乎可以用作制作核反应堆的燃料了。

加拿大核物理学家斯罗达在实验中曾经为了防止两块浓缩铀碰撞，果断用手挡在了铀的中间，防止了核爆炸。，而不幸的是他因受到过量辐射，在事发9天后就去世了，这也让斯罗达成为了英雄般的人物。想起看过的一篇小说，讲古代有人将高浓度的两块铀撞击，引发了核爆炸。这似乎看上去有可能发生，只要铀能达到临界状态即可。可事实上要达到上述所谓的临界状态，对铀的浓度要求是极高的。地球上根本不存在那么高浓度的铀。

那么，含铀高的提取物人们又是怎么处理的呢？“气体离心法”可以对其进一步浓缩。其原理并不复杂，利用离心机的高速旋转，使得轻的铀-235处于铀-238的上层，将其导出，进而分离。而我们说浓缩铀的技术要求非常高，这很大程度上是因为铀-238和铀-235的密度差距极小，往往一台离心机需要以每秒钟几千转的速度旋转，产生近50万个g的加速度，才可以得到一点点铀235。因此,仅靠单个离心机一次分离是远远不够的,必须通过更多离心机加工,才可以分离提纯至所要求的浓度。‍

另一方面，即使铀达到临界状态了，其浓度差别也可能是很大的。核武器中铀-235浓度至少需要90%，而核电站的U-235仅仅需要5%。毕竟，核电站不需要像核武器那样夸张的能量释放。因此只有像核潜艇上的反应堆才需要浓缩铀做核电燃料。如果有国家的核设施中有成类三角形排列的大型离心机组，那么几乎可以肯定这是在发展核武器而不是核能源了。

最后，人们将低浓缩核燃料被压缩为固态氧化铀燃料颗粒，做成长条状的燃料棒，这便是核电站的核心部分（反应堆堆芯）。

附：误解

有某著名游戏中核电站爆炸效果和核弹爆炸效果几乎一模一样，这在现实中是绝对不可能的。核电站使用的铀浓度远远不够武器级别，而且时刻被中子减速剂控制其链式反应，即使核心发生最严重的熔毁，其危害也是体现在放射污染上的。不过，从长远的角度看，放射性污染的威害并不亚于核爆炸，切尔诺贝利就是很好的例子。

附：亚临界、临界和超临界状态

以铀-235为例，一个铀-235原子分裂时会（根据分裂方式的不同）释放出两个或三个中子。如果附近没有铀-235原子，那么这些中子将会以中子射线的方式飞走。如果铀-235原子附近就有其他铀-235原子，就会发生下面三种情况：

（1）平均起来，每次裂变正好有一个自由中子击中另一个铀-235原子核并使它发生裂变，那么这块铀的质量就被认为是临界的。其质量将维持一个稳定的温度。核反应堆必须被维持在临界状态。　　（2)平均起来，击中另一个铀-235原子的自由中子少于一个，那么这块质量就是亚临界的。最终，物质的诱发裂变会终止。　　(3)平均起来，有超过一个自由中子击中了另一个铀-235原子，那么这块铀的质量就是超临界的。铀就会热起来，就可能产生很多能量。　　对于核武器，要求铀的质量远远超过超临界质量，这样燃料块中的所有铀-235能够在极短的时间内全部发生裂变。在核反应堆中，反应堆堆芯需要稍微超临界，这样工作人员就能控制反应堆的温度。工作人员通过操作控制棒来吸收自由中子，以使反应堆维持在临界水平。　　燃料中铀-235的含量（浓缩水平）和燃料块的形状决定了铀的临界状况。可以想象，如果燃料是细薄的片状，那么多数自由中子将会飞出去而不是撞击其他的铀-235原子，这也是为什么核反应堆使用的是“燃料棒”。而对于核武器，球形是最佳的形状。以球形聚集在一起以实现临界反应的铀-235的量大约为0.9公斤。另一种常见核燃料，钚-239，临界质量大约是283 克。