鈾 (U) 是一種稀有元素，在地殼中的平均濃度為2.7 ppm。在自然界中，鈾主要以U-238 (>99%) 的形式存在，而U-235（可裂變）僅占約0.7%。U-234含有不到0.1%的天然鈾。鈾原子的尺寸較大，難以進入巖漿中的早期結晶礦物。因此，它通常集中在富硅巖石（例如花崗巖）中巖漿結晶的最終產物中（特別是在花崗巖中發現的礦物中，例如鋯石、榍石和磷灰石）。在此類巖石中，鈾含量可能達到幾十甚至幾百ppm，并形成一種稱為晶質鈾礦或瀝青鈾礦 (UO₂) 的礦物。

鈾礦開采方式包括：露天開采、地下開采、原地浸出和鉆孔開采（使用高壓水射流）。低品位鈾礦石通常含有0.01%至0.25%的氧化鈾（通常報告為U₃O₈）；但是，一些礦床具有很高的鈾濃度（高達百分之幾）。在自然界中，鈾存在于幾種礦床中，包括不整合面型礦床、奧林匹克壩型礦床、砂巖礦床、石英-卵石礫巖礦床、地表礦床（鈣質結礫巖礦床）、脈狀礦床、與火山和破火山口相關礦床、侵入礦床和交代巖礦床。

釷 (Th) 是另一種可裂變的天然放射性化學元素。釷在地殼中的含量比鈾多三到四倍 (9.6 ppm) ，主要是從獨居石砂（提取稀土金屬的副產品）中提煉出來。

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