浓缩铀
浓缩铀（英语：Enriched Uranium}}），指经过同位素分离处理后，铀235含量超过天然含量的铀金属，与其相对的是贫化铀。根据国际原子能机构的定义，丰度为3%的铀235为核电站发电用低浓缩铀，铀235丰度大于80%的铀为高浓缩铀，其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。
铀是存在于自然界中的一种稀有化学元素，具有放射性。在天然矿石中铀的三种同位素共生，其中铀235的含量非常低，只有约0．7%。为满足核武器和核动力的需求，一些国家建造了铀浓缩厂，以天然铀矿作原料，运用同位素分离法（扩散法、离心法和激光法等）使天然铀的三种同位素分离，以提高铀235的丰度，提炼浓缩铀。
获得铀是非常复杂的系列工艺，要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等流程，而浓缩分离是其中最后的流程，需要很高的科技水平。获得1公斤武器级铀235需要200吨铀矿石。 由于涉及核武器问题，铀浓缩技术是国际社会严禁扩散的敏感技术。除了几个核大国之外，日本、德国、印度、巴基斯坦、阿根廷等国家都掌握了铀浓缩技术。提炼浓缩铀通常采用气体离心法，气体离心分离机是其中的关键设备，因此美国等国家通常把拥有该设备作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。
现时的核电站使用的是铀核燃料。铀有12种同位素(铀-226—铀-240）。其中的铀－234不会发生核裂变，铀－238在通常情况下也不会发生核裂变，而铀－235这种同位素原子能够轻易发生核裂变，或者说，做核燃料的实际上是铀－235。但是，从矿山里开采出来的铀里面，铀－235的含量却又是很低，仅占0.64%，绝大部分是铀－238，它占了99.2%。这就相当于我们的煤饼厂或炼油厂，生产出的煤饼里大部分是泥沙，当然也就没法燃烧。根据研究结果，在铀核燃料中铀－235的含量要达到3%以上才能燃烧。因此，开采出来的铀，并不同于开采出来的煤块直接可以用做燃料，它需要经过提纯、浓缩的手续，把铀－235的含量比例提高之后，方能用做燃料。
历史
第二次世界大战期间，美国的曼哈顿计划采用三种分离方式来提高铀-235的浓度——电磁（“电磁型同位素分离器”）、气体（“气体扩散法”）与热（“索瑞特效应”），大部分工作都在田纳西州橡树岭一地进行（橡树岭国家实验室）。
浓度
浓缩铀根据铀235含量的不同，可以分为高浓缩铀（HEU）（20%以上）、低浓缩铀（LEU）（2%-20%）和微浓缩铀（SEU）（0.9%-2%）。掌握生产浓度达20%以上的铀浓缩技术后，如继续以离心机进行铀235及铀238的分离，可得到铀235浓度更高的高浓缩铀，当铀235含量超过90%则被称为武器级浓缩铀。虽说武器级浓缩铀的铀235含量大多超过90%，但其实铀235含量只达到10%左右的浓缩铀，只要配合适当的中子源及中子反射体仍能引发核爆炸。而要使核爆炸成为可能，至少需要使铀235的浓度达到7%。
限制生产
不论是和平利用核能还是为了制造核武器，浓缩铀都是有需要的。但由于生产浓缩铀是制造核弹的其中一个途径，因此国际原子能机构希望能够控制全球各国所有铀浓缩活动，以防止核武器扩散。非核武国签约后，装设离心机的数量会受到限制，同时限制浓缩铀的浓度，确保都在发电用途使用，防止生产浓度达90%可直接制造原子弹的超浓缩铀。不过浓缩铀只是其中一种生产核武的途径，尚可利用重水及核反应堆生产钸，同样可作为生产核弹的材料，所以限制生产浓缩铀只是限制生产核武的其中一个环节。
提炼技术
提纯浓缩铀－235含量的技术比较复杂，因为元素的各种同位素如同“孪生姐妹”，无论在物理性质和化学性质上都十分相似，采用通常的各种物理提纯方法或者化学提纯方法收效都甚微，代价却很高。现今用来提纯铀－235的主要方法有气体扩散法、离子交换法、气体离心法、蒸馏法、电解法、电磁法、电流法等，其中以气体扩散法最成熟，制造第一颗原子弹用的铀核材料就是用这种方法制造出来的。所有这些提纯方法，它们的工艺过程都比较复杂，办厂投资高，运转过程中消耗的能量也高而且产量低，生产出的铀核燃料成本大。因此，科学家一直在找新提纯方法。
激光提纯
激光科学工作者提出用激光进行提纯，或许这种方法能够大大地降低生产铀燃料的成本。
用激光提纯浓缩铀－235的技术路线有两条：一条称为原子法，另一条称为分子法。原子法提纯时用的原料是经过提炼铀矿得到的铀块。先用炉子把这铀块加热到高温，形成铀原子蒸气，在这铀蒸气里面包含有铀元素的同位素铀－234、铀－235、铀－238的原子。然后用在可见光波段的激光（比如用铜蒸气激光泵浦的染料激光器）照射这铀原子蒸气。调谐激光器的输出波长，让它落在铀－235的原子吸收谱线中心，使它单独获得激发或者电离。其后再使用其他物理方法便可以把铀－235原子从同位素铀混合气体中分离出来。这条技术路线已经比较成熟，达到生产应用阶段。
分子法使用的原料是铀的分子化合物（比如六氟化铀）。用在中红外波段的激光（比如波长16微米的激光）照射这种化合物，并且选择的激光波长正好是让铀－235的这种化合物的分子获得激发（或电离），再通过前面在原子法中用的物理方法或化学方法把含铀－235的分子化合物从混合中分离出来，再对含铀－235的分子化合物作化学分解反应，便可以获得铀－235。这条技术路线还未达到生产阶段，不过，从发展的潜力来说，分子法比原子法优越。一方面是因为分子法分离时使用的原料是铀的分子化合物，原料来源比较丰富；其次是在分离的工作过程中不需要加热，而原子法则需要加热到2000多度，使铀原料形成蒸气。高温铀蒸气有很强的腐蚀性。因此分子法的生产设备会比较简单，生产成本也相应较低。
