Natürliches Uran besteht nur zu 0,7 Prozent aus dem spaltbaren Uranisotop Uran-235. Für die allermeisten Reaktortypen ist das zu wenig. Anreicherungsanlagen trennen das Uran in eine angereicherte Fraktion (mit höherem Gehalt an leichteren Uran-235) und eine abgereicherte Fraktion (mit niedrigerem Gehalt an Uran-235) auf.

Bis zu einem Anteil von 20 Prozent Uran-235 spricht man von niedrig angereichertem Uran (low enriched uranium, LEU), darüber von hochangereichertem Uran (highly enriched uranium, HEU). Für Atombomben wird HEU benötigt, typischerweise mit einer Anreicherung von 90 Prozent.

Die überwiegende Zahl von Atomkraftwerken verwendet LEU mit einem Spaltstoffgehalt von drei bis fünf Prozent als Brennstoff. LEU ist nicht waffenfähig. Prinzipiell kann aber jede eigentlich für Reaktorbrennstoff ausgelegte Anreicherungsanlage auch mehr oder minder aufwändig umgenutzt werden, um hochangereichertes Uran herzustellen. Besonders einfach und effektiv ist das bei Anlagen möglich, die, wie etwa die in  in der Urenco-Anlage in Gronau (Westphalen), das Uran mit Hilfe von Zentrifugen anreichern. Deswegen wird über die Zentrifugentechnologie international besonders intensiv gestritten.

Unter Verwendung von HEU – minimal nötig sind um die 25 Kilogramm – ist eine Atomwaffe vergleichsweise einfach zu konstruieren. Die Hiroshima-Bombe war eine solche HEU-Bombe. Die USA verzichteten wegen des einfachen Bauprinzips damals sogar auf einen vorhergehenden vollständigen Test.

Wie wird hochangereichertes Uran (HEU) sonst verwendet?

Viele Forschungsreaktoren sowie Reaktoren zur Herstellung medizinischer Isotope wurden und werden mit waffenfähigem hochangereicherten Uran (HEU) betrieben. HEU kommt ferner noch in den Reaktoren von atomgetriebenen U-Booten und Schiffen zum Einsatz. Insgesamt wird heute noch in fast 40 Ländern mit HEU hantiert – zum Glück mit abnehmender Tendenz.

Während weltweit seit Jahrzehnten internationale Anstrengungen zur Umrüstung von Forschungsreaktoren auf niedrig angereicherte, nicht waffentaugliche Brennstoffe laufen, setzte die Bayerische Staatsregierung mit der TU München noch vor wenigen Jahren gegen massive Proteste den Bau eines neuen, mit HEU betriebenen Forschungsreaktors durch: des FRM-II in Garching. Jedes Jahr kommen dort 40 Kilogramm HEU zum Einsatz, viele unbestrahlte HEU-Brennelemente werden am Reaktorstandort mitten auf dem Campus gelagert. Selbst die bestrahlten Brennelemente, die ins Atommüll-Zwischenlager Ahaus verfrachtet werden sollen, enthalten noch waffengrädiges HEU.

ExpertInnen befürchten, dass andere Betreiber von Forschungsreaktoren unter Verweis auf den FRM-II die Umrüstung auf niedrig angereichertes Uran verweigern oder, wie die TU München, gar neue mit waffenfähigem Material betriebene Reaktoren bauen. Für die internationalen Bemühungen, HEU aus allen Anwendungen zu verbannen, ist der FRM-II daher ein schwerer Rückschlag.