Nükleer santrallerin çalışması için uranyum elementine ihtiyaç duyulur. Yani bir nükleer santral uranyum elementi olmadan çalışamaz. Üstelik her uranyum elementi de nükller güç santrallerinn çalışması için yeterli olmayabilir.
Doğada bulunan uranyumun sadece % 0.72'si nükller yakıt olarak kullanılabilir. Bunun nedeni izotop atom kavramında saklıdır.
İzotop Atomlar:
Bir atomun doğadaki bulunuş şekilleri farklı olabilir. Atomların proton sayıları değişmese de nötron sayılarında farklılık olabilir. Bu da izotop atomların oluşmasını sağlar. Kısaca özetlersek;
Proton sayıları aynı, fakat nötron sayıları farklı olan atomlara izotop atomlar denir.

Uranyum için de izotopluk söz konusudur. Nükleer santrallerde kullanılan uranyum izotopu diğerlerine göre çok daha az oranda bulunur. Bu nedenle mevcut uranyumlardan kullanılabilir tipte olanları üretmek için çeşitli çalışmalar yapılır. Bu işleme uranyum zenginleştirme denir.

U - 235 Kullanılabilir Uranyum / Doğada %0.72
U - 238 Çok Bulunan Uranyum / Doğada % 99

Bir nükleer yakıtın zenginleştirilmiş sayılması için içerisinde %3 oranında U - 235 elementi bulunması gerekir.

Uranyum 235 izotopunun tercih edilmesinin nedeni bu atomdan eloktron koparmanın kolay olmasıdır. Her kopan elektron açığa enerji çıkması anlamına gelmektedir. İşte bu enerji nükller enerjidir.

Uranyum Zenginleştirmede Gaz Santrifüj Tekniği
Doğada az oranda bulunan U - 235 i diğer uranyum atomlarından ayırmak için gaz santrifüj tekniği kullanılır. UF6 (Uranyum Hekza florid) bileşiği sesten daha hızlı dönen santrifüj aletine bir tüp yardımıyla yerleştirilir.
Bu sayede U - 238 atomu yoğunluk farkından dolayı U - 235 izotopundan ayrışır.
Yanda ABD Ohio'dabir nükleer santralde gaz santrifüj tüpleri gösterilmekte.
Uranyum Hekzaflorid Gazı

Uranyum Zenginleştirmede Difüzyon Tekniği
Bu yöntemde gaz bileşik içindeki uranyum atomlarının gözenekli bir filtreden geçmesiyle ayrışma sağlanır. U - 235 göeneklerden daha hızlı geçer ve bu sayede izotoplar birbirinden ayrışmış olur.

Uranyum zenginleştirme işlemleri tekrar tekrar yapılarak en saf U - 235 sağlanmaya çalışılır. Geriye kalan U - 238 ise mermi yapımı gibi askeri alanlarda kullanılabilir.