眾所周知，能夠用於發電的核燃料的主要成分是鈾的同位素：鈾-235，核武器一般使用濃度在90%以上的鈾，而核電站則使用濃度4%-6%的鈾。而天然鈾礦石中的鈾-235含量極低，所以必須使用一定的方法提高鈾-235的濃度，這個過程就是鈾濃縮。

除了目前還在實驗室中的幾種新型鈾濃縮方法，曾用於製造核武器的鈾濃縮方法有四種，而用於為商業核電站提供燃料的鈾濃縮方法則只有氣體擴散法和氣體離心法兩種。其中，氣體擴散法雖然產能很大，也是冷戰時代幾個強國製造核武器時的首選方法，但是其缺點是耗電量巨大，且分離效率較低。早期由於發電用的低濃度鈾多為核武器生產過程中產生，所以其成本過高的問題可以忽略。但是在今天，商業化的核電站必須考慮降低成本的問題。於是，冷戰期間蘇聯首先開發的氣體離心法成為了核大國的主要鈾濃縮方法。這種方法耗電只有氣體擴散法的十分之一，也有一些試圖跨過核門檻的第三世界國家採用這一方法。這些國家主要是通過向俄羅斯購買的較早期的離心機或走私關鍵部件來實現鈾濃縮的。





氣體離心法的主要難點在於離心機的製造，進入離心機的六氟化鈾(UF6)氣體溫度高達2000攝氏度，離心機的內筒要在高度真空環境下高速運轉，其線速度達到音速。而且離心機必須長時間連續工作，如果在工作期間停轉就會前功盡棄，而且由於每個離心機單獨生產的鈾產量很小，一個鈾濃縮設施一般會用幾千到上萬，甚至數萬台離心機同時工作。這對於機械可靠性、材料技術等都提出了極高的要求，尤其是離心機的轉子材料極其特殊，目前世界上還只有極少數國家可以獨立研製。





前蘇聯為了大量生產核武器，在60年代率先完成了離心機的設計製造並且建設了規模宏大的鈾濃縮工廠。到70-80年代，歐洲鈾濃縮公司也完成了自己的離心機。美國由於可以與歐洲共享該技術，因此並未單獨開發鈾濃縮離心機，歐洲鈾濃縮公司在美國建造的大型離心機單機每年可以生產200-600千克濃縮鈾，而歐洲鈾濃縮公司的小型濃縮鈾離心機的產量俄只有3-30千克/ 年。





鈾濃縮離心機也有潛在的軍事用途，圖為伊朗的鈾濃縮設施，據報道這些是俄羅斯的第二代鈾濃縮離心機

礦石到燃料棒-歐洲鈾濃縮公司的核燃料生產過程圖解