Переработка урана, подготовка руды для использования в различных продуктах.
Уран (U), несмотря на высокую плотность (19,1 грамма на кубический сантиметр), является относительно слабым, не тугоплавким металлом. По своим металлическим свойствам уран занимает промежуточное положение между серебром и другими настоящими металлами и неметаллическими элементами, поэтому он не ценится для использования в конструкциях. Главная ценность урана заключается в радиоактивных и делящихся свойствах его изотопов. В природе почти весь металл (99,27 процента) состоит из урана-238, а остальная часть — из урана-235 (0,72 процента) и урана-234 (0,006 процента). Из этих встречающихся в природе изотопов только уран-235 способен к прямому делению под действием нейтронного облучения. Однако уран-238, поглощая нейтрон, образует уран-239, а этот изотоп в конечном итоге распадается на плутоний-239 — расщепляющийся материал, имеющий большое значение для атомной энергетики и ядерного оружия. Другой делящийся изотоп, уран-233, может быть образован при нейтронном облучении тория-232.
Даже при комнатной температуре мелкодисперсный металлический уран вступает в реакцию с кислородом и азотом. При более высоких температурах он реагирует с широким спектром легирующих металлов, образуя интерметаллические соединения. Образование твердых растворов с другими металлами происходит лишь в редких случаях, что связано с уникальной кристаллической структурой, образуемой атомами урана. Между комнатной температурой и температурой плавления 1 132° C (2 070° F) металлический уран существует в трех кристаллических формах, известных как альфа (α), бета (β) и гамма (γ) фазы. Переход от альфа-фазы к бета-фазе происходит при температуре 668° C (1 234° F), а от бета-фазы к гамма-фазе — при температуре 775° C (1 427° F). Гамма-уран имеет телоцентрированную кубическую (bcc) кристаллическую структуру, а бета-уран — тетрагональную. Альфа-фаза, однако, состоит из гофрированных листов атомов в сильно асимметричной орторомбической структуре. Эта анизотропная, или искаженная, структура затрудняет замещение атомов урана атомами легирующих металлов или занятие мест между атомами урана в кристаллической решетке. Только молибден и ниобий образуют с ураном сплавы в твердом растворе.
