Dans la nature, l’atome d’uranium se retrouve sous deux formes : l’uranium 238 (238U) et l’uranium 235 (235U). Ce sont deux isotopes qui se comportent de manière distincte lorsqu'ils sont bombardés de neutrons. Par exemple, le 235U se brise de manière à soutenir une réaction en chaîne de neutrons. On dit qu’il est « fissile », c’est la propriété la plus recherchée pour produire de l’énergie nucléaire, qui est générée par la chaleur qui se dégage lorsque les noyaux d’uranium fissionnent.

Dans la nature, l’uranium est composé à 99,3 % de 238U et à 0,7 % de 235U. Enrichir ce métal, c’est augmenter son potentiel de fission. Grâce à des procédés techniques comme l’ultracentrifugation, il est possible de séparer les isotopes pour faire augmenter la concentration en 235U. Pour fabriquer une bombe nucléaire, il faut obtenir une certaine quantité d’uranium enrichi à 90 %. Cela signifie que 1 g d’uranium devrait contenir 0,9 g de 235U et moins de 0,1 g de 238U.

Pour fabriquer des bombes, le plutonium 239, qui provient d’une transformation de l’uranium 238 dans un réacteur à eau lourde, peut aussi être utilisé. Cet isotope est encore plus fissile que l’uranium 235 et peut aussi servir à enrichir de l’uranium naturel afin d’alimenter des réacteurs nucléaires.