Uranium enrichment technologies

Urananrikning fant først sted i forbindelse med utviklingen av kjernevåpen under andre verdenskrig. Anrikning av uran innebærer at en skjelner mellom de to viktigste isotopene i naturlig uran (U-235 og U-238). Detaljene i de mulige anrikningsprosessene er generelt gradert fordi høyanriket uran kan brukes i kjernevåpen, men prinsippene er velkjente. Gassdiffusjonsmetoden som ble utviklet under andre verdenskrig, utgjør første generasjon urananrikningsteknologi og har vært anvendt både til å lage våpenmaterialer og til å lage lavanriket uran til kjernekraftverk. Denne metoden krever mye energi og store anlegg og blir derfor faset ut til fordel for gassentrifuger. Gassentrifuger er mindre plasskrevende og krever bare om lag en tidel så mye energi som gassdiffusjonsmetoden. Sentrifugene er teknisk krevende å lage, men når de først er på plass, er de enklere å benytte enn diffusjonsutstyr til produksjon av både lavanriket og høyanriket uran. Gassentrifugeteknologien er i bruk mange steder i verden og har også vært tilgjengelig på det svarte markedet. Laserisotopseparasjonsmetoder er i ferd med å bli tredje generasjon av kommersielle urananrikningsteknologier. Det er blitt forsket på disse metodene i en rekke land, og en god del utviklingsarbeid har funnet sted. Energibehovet er omtrent som for gassentrifugemetoden, men anleggene er vesentlig mindre plasskrevende. Lasermetodene krever avansert teknologi med høy presisjon, og det har vist seg svært utfordrende å lage både laserne og annet nødvendig utstyr. Det har vært vanskelig å gå fra laboratorieskala til industriell skala, og mye av forskningen har blitt avsluttet. Den eneste aktive lasermetoden er den såkalte SILEX-prosessen som forventes å bli kommersielt tilgjengelig i løpet av noen få år. En annen metode som har vært anvendt i stor skala, er aerodynamisk urananrikning, som SørAfrika benyttet seg av. Der ble metoden brukt både til lavanriket og høyanriket uran, men den anses ikke kommersielt konkurransedyktig fordi den er svært energikrevende. Under andre verdenskrig ble også massespektrometermetoden anvendt i relativt stor skala i USA, men denne metoden er for langsom og for energikrevende til å være kommersielt konkurransedyktig. Metoden er relativt enkel og kan derfor tenkes anvendt som en langsom, men pålitelig, mulighet i ikke-kommersielle situasjoner. Det samme kan sies om metoden med termisk diffusjon som ble brukt til å produsere utgangsmaterialet for de amerikanske massespektrometrene under andre verdenskrig. Termisk diffusjon kan ikke anvendes til å lage høyanriket uran. Plasmaprosesser har ennå ikke blitt anvendt i stor skala. Kjemiske anrikningsmetoder har blitt utviklet i Frankrike og Japan. De har vært demonstrert i pilotanlegg, men ikke i industriell skala.