当大多数人听到“铀”这个词时，他们会想到蘑菇云、冷战对峙，或者科幻作品中发出绿色光芒的棒状物。但铀并非仅仅引发世界末日般的恐惧，它还是一种相当常见的元素，在现代能源、医学以及地缘政治领域都起着关键作用。
2025年6月，铀重新成为全球焦点，当时美国对伊朗境内被认为储存高浓缩铀的地点发动军事打击，此举再次引发有关核扩散的紧迫讨论。许多新闻标题提到伊朗铀浓缩度达60%，但这究竟意味着什么呢？作为一名生物化学家，我对揭开这种常被误解元素的神秘面纱很感兴趣。
铀在元素周期表中位列第92位，是一种放射性金属元素。放射性是一种自然过程，像铀、钍和镭等一些原子会自行分解并释放能量。1789年，德国化学家马丁·海因里希·克拉普罗特首次发现铀，并以新发现的行星天王星为之命名。然而，直到20世纪，科学家发现铀原子可通过核裂变过程分裂，其能量才得以释放。
在核裂变过程中，原子核分裂成两个或更多个核，释放出大量能量。铀几乎无处不在，存在于岩石、土壤和水中，甚至在动植物体内也有微量铀元素。大部分铀存在于地壳中，人们通过开采和浓缩来增加其最有用的放射性形式——铀 – 235的含量。
铀 – 235是铀的一种同位素，同位素就如同同一棵树上的苹果，虽基本特性相同但重量略有差异，即同一种元素但质量不同。未经处理的铀大多是铀 – 238，仅含约0.7%的铀 – 235，而铀 – 235是最易发生核裂变的同位素，因此需要富集过程来提高其含量。
富集过程通常包含三个步骤。第一步是将铀转化为气体六氟化铀。第二步，气体被导入离心机，离心机快速旋转，由于铀 – 235比铀 – 238略轻，旋转时向外移动更慢，从而实现两种同位素的分离，这类似于沙拉甩干机分离水和生菜的原理。多次旋转后，铀 – 235得以浓缩。
通常，铀浓缩至3% – 5%即可为核电站提供动力并发电，此时3% – 5%的铀为铀 – 235。当浓缩度达20%，铀 – 235被视为高浓缩铀，90%及以上则被称为武...
尽管许多新闻聚焦于铀的军事潜力，但它在现代生活中也至关重要。低浓缩度的铀为全球近10%的电力提供动力。在美国，许多核电站使用铀燃料，产生无碳能源。此外，一些癌症治疗和诊断成像技术也利用铀来治疗疾病。在海军技术方面，核动力潜艇和航空母舰依靠浓缩铀实现多年高效静音运行。
铀具有两面性，它是从古老岩石中提取的矿物，既能点亮一座城市，也能将城市从地图上抹去。它不仅是冷战或科幻作品的元素，而是真实且强大的，正塑造着我们的世界，从全球冲突到癌症诊疗，从能源网络到国际外交。最终，真正的力量不仅在于该元素释放的能量，还在于人们如何选择使用它。