3. 鈾礦地質勘探
鈾是核工業(yè)最基本的原料。鈾礦地質勘探的目的是查明和研究鈾礦床形成的地質條件，總結出鈾礦床在時間上和空間上的分布規(guī)律，并用此規(guī)律指導普查勘探，探明地下的鈾礦資源。普查勘探工作的程序為區(qū)域地質調查、普查和詳查、揭露評價、勘探等，同時還要求工作人員進行地形測量、地質填圖、原始資料編錄等-系列的基礎地質工作。
分散在地殼中的鈾元素在各種地質作用下不斷集中，最終形成了鈾礦物的堆積物，即鈾礦床。了解鈾礦床的形成過程，對鈾礦普查勘探具有十分重要的指導意義。并不是所有的鈾礦床都有開采、進行工業(yè)利用價值的。據統(tǒng)計，在已發(fā)現(xiàn)的170多種鈾礦床及含鈾礦物中，具有實際開采價值只有14～18%。影響鈾礦床工業(yè)的兩個主要因素是礦石品位和礦床儲量。此外，評價的因素還有礦石技術加工性能、礦床開采條件，有用元素綜合利用的可能性和交通運輸條件等。
4. 鈾礦開采
生產鈾的第一步是鈾礦開采。其任務是從地下礦床中開采出工業(yè)品位的鈾礦石，或將鈾經化學溶浸，生產出液體鈾化合物。由于鈾礦有放射性，所以鈾礦開采其特殊方法。常用的主要有三種：露天開采、地下開采和原地浸出。 露天開采一般用于埋藏較淺的礦體，方法剝離表土和覆蓋巖石，使礦石出露，然后進行采礦。 地下開采一般用于埋藏較深的礦體，此種方法的工藝過程比較復雜。與以上兩種法方法相比，原地浸出采鈾具有生產成本低，勞動強度小等優(yōu)點，但其應用有一定的局限性，僅適用于具有一定地質、水文地質條件的礦床 。其方法是通過地表鉆孔將化學反應劑注入礦帶，通過化學反應選擇性地溶解礦石中的有用成分--鈾，并將浸出液提取出地表，而不使礦石繞圍巖產生位移。
核能發(fā)電機
5. 鈾礦石的加工
鈾礦石加工的目的是將開采出來的具有工業(yè)品位或經放射性選礦的礦加工富集，使其成為含鈾較高的中間產品，即通常所說的鈾化學濃縮物。將此種鈾化學濃縮物精制，進一步加工成易于氫氟化的鈾氧化物作為下一步工序的原料。
鈾礦石加工的主要步驟包括：礦石品位、磨礦、礦石浸出，母液分離、溶液純化、沉淀等工序。
為了便于浸出，礦石被開采出來后，必須將其破碎磨細，使鈾礦物充分暴露。然后采用一定的工藝，借助一些化學試劑（即浸出劑）或其它手段將礦石中有價值的組分選擇性地溶解出來。浸出方法有兩種：酸法和堿法。由于浸出液中鈾含量低，而且雜質種類多，含量高，所以必須將雜質去除才能確保鈾的純度。實現(xiàn)這一過程，可以選擇以下兩種方法:離子交換法（又稱吸附法）和溶劑萃取法。水冶生產的最后一道工序是將沉淀物洗滌、壓濾、干燥，然后得到水冶產品鈾化學濃縮物，又稱黃餅。
6. 鈾的濃縮
為了提高鈾-235濃度所進行的鈾同位素的分離處理稱為濃縮。通過濃縮可以為某些反應堆提供鈾-235濃度符合要求的鈾燃料,現(xiàn)今所采用的濃縮方法有氣體擴散法、分離法、激光法、噴嘴法、電磁分離法、化學分離法等，其中氣體擴散法和離心分離法是現(xiàn)代工業(yè)上普遍采用的濃縮方法。濃縮處理是以六氟化鈾形式進行的。
7. 核燃料元件
經過提純或濃縮的鈾，還不能直接用作核燃料。必須經過化學，物理、機械加工等處理后，制成各種不同形狀和品質的元件，才能供反應堆作為燃料來使用。 核燃料元件種類繁多，按組分特征來分，可分為金屬型、陶瓷型和彌散型；按幾何形狀來分，有柱狀、棒狀、環(huán)狀、板狀、條狀、球狀、棱柱狀元件；按反應堆來分，可以分為試驗堆元件，生產堆元件，動力堆元件（包括核電站用的核燃料組件）。
核燃料元件一般都是由芯體和包殼組成的。由于它長期在強輻射、高溫、高流速甚至高壓的環(huán)境下工作，所以對芯片的綜合性能、包殼材料的結構和使用壽命都有很高的要求。可見，核燃料元件制造是一種高科技含量的技術。
8. 乏燃料的后處理
經過輻照的燃料元件，從堆內卸出時總是含有一定量未分裂和新生的裂變燃料。乏燃料的后處理的目的就是回收這些裂變燃料如鈾-235，鈾-233和钚，利用它們再制造新的燃料元件或用做核武器裝料。此外，回收轉換原料（鈾-238，銫-137，鍶-90），提取處理所生成的超鈾元素以及可用作射線源的某些放射性裂變產物（如銫-137，鍶-90等），都有很大的科學和經濟價值。但此項工序放射性強，毒性大，容易發(fā)生臨界事故，所以，在進行乏燃料的后處理時一定要加強安全防護措施。
后處理工藝一般分為四個步驟：冷卻與首端處理、化學分離、通過化學轉化還原出鈾和钚、通過凈化分別制成金屬鈾（或二氧化鈾）及钚（或二氧化钚）。冷卻與首端處理是冷卻將乏燃料組件解體，即脫除元件包殼，溶解燃料芯塊。化學分離（即凈化與去污過程）是將裂變產物從Ｕ-Pu中清除出去,然后用溶劑淬取法將鈾-钚分離并分別以硝酸鈾酰和硝酸钚溶液形式提取出來。
9. 三廢處理與處置
在核工業(yè)生產和科研過程中，會產生一些不同程度放射性的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的廢物，簡稱為"三廢"。在這些廢物中，放射性物質的含量雖然很低，危害卻很大。普通的外界條件（如物理、化學、生物方法）對放射性物質基本上不會起作用。因此在放射性廢物處理過程中，除了靠放射性物質的衰變使其放射性衰減外，就只能采取多級凈化、去污、壓縮減容、焚燒、固化等措施將放射性物質從廢物中分離出來，使?jié)饧派湫晕镔|的廢物體積盡量減小，并改變其存在的狀態(tài)，以達安全處置的目的。這個過程稱為"三廢處理與處置"。
