美國在今年 6 月 12 日出動 B-2 隱形轟炸機，使用「堡壘殺手」精準打擊伊朗的鈾濃縮設施，這背後其實隱藏著一連串我們日常很少理解的核科技。為什麼鈾要濃縮？為什麼離心機那麼關鍵？讓我們一起來破解這些科學謎團。
一、為什麼要從鈾礦中提煉鈾-235？
天然鈾礦主要是鈾-238，佔了99.3%，但這種鈾並不容易發生核分裂。真正能夠用來發電或製造核武的，是罕見的鈾-235，只佔天然鈾約 0.7%。
鈾-235 有個重要特性：當它被中子撞擊時，會「劈開」自己，釋放出巨大的能量，並且產生更多中子，引發連鎖反應。換句話說，沒有足夠的鈾-235，就無法點燃核反應爐，也無法製造核彈。
B2隱形轟炸機
二、為什麼要把鈾轉化為六氟化鈾？
提煉鈾-235 並不簡單，因為鈾-235 和鈾-238 的化學性質幾乎完全一樣，只有質量差大約 1.3%。這麼小的差距無法用一般的化學方法分離，科學家必須讓鈾變成氣體，才能利用物理方法分開它們。
這就是為什麼要先把鈾礦加工成六氟化鈾（UF₆）。 六氟化鈾在常溫下是固體，但只要加熱到 70°C 左右就會變成氣體，非常適合用來進入高速旋轉的離心機進行分離。
三、離心機分離的困難點在哪裡？
離心機的運作有點像洗衣機脫水，但速度要高得多，達到每分鐘數萬轉。原理很簡單：重的鈾-238 分子會被甩到離心機外圍，輕一點的鈾-235 會比較集中在中心。
不過困難的是：
- 鈾-235 和鈾-238 的質量差實在太小，單台離心機分離效率極低。
- 必須將數百甚至數千台離心機串聯，像瀑布一樣一層層把鈾-235 的濃度慢慢提高。
這就是為什麼濃縮設施的規模龐大、技術門檻高，且非常容易被國際監控。
離心機取材於聯合報
四、為什麼 5% 可以發電，90% 才能做核彈？
核電廠通常使用 3%~5% 鈾-235 的濃縮鈾，這個濃度剛好可以穩定維持連鎖反應，但不容易失控，非常安全。
如果濃度超過 90%，那就是「武器級鈾」，一旦集結到足夠的質量，釋放出來的中子會被大量周圍的鈾-235 吸收，反應速度快到無法控制，瞬間產生毀滅性的爆炸。
這個濃度差異就是和平核能與核武之間的決勝點。
小結：為什麼鈾濃縮如此敏感？
鈾濃縮看似只是分離同位素的小工程，實際上卻是國際安全的關鍵。 掌握鈾濃縮技術，就能決定一個國家走向能源開發，還是走向核武製造。 這就是為什麼當世界各國發現有人在加速鈾濃縮時，往往會引發全球高度緊張。
看似遙遠的離心機，其實是一場科學與戰略的隱形較量。
