우라늄(Uranium)은 원자 번호 92번의 화학 원소로, 원소 기호는 U이다. 주기율표에서 액티늄족에 속하며, 자연계에서 발견되는 원소 중 원자 번호가 가장 큰 축에 속한다. 순수한 상태의 우라늄은 은백색의 광택을 띠는 금속이나, 공기 중에서는 산화되어 검은색 피막을 형성한다. 1789년 독일의 화학자 마르틴 하인리히 클라프로트가 피치블렌드에서 처음 발견하였으며, 당시 새로 발견된 행성인 천왕성(Uranus)의 이름을 따서 명명되었다.

천연 우라늄은 주로 세 가지 동위원소인 우라늄-238(약 99.27%), 우라늄-235(약 0.72%), 우라늄-234(약 0.005%)로 구성되어 있다. 이 중 우라늄-235는 중성자를 흡수하여 핵분열을 일으킬 수 있는 유일한 천연 동위원소로, 핵에너지 추출의 핵심이 된다. 모든 우라늄 동위원소는 방사능을 띠며 매우 긴 반감기를 가진다. 특히 우라늄-238의 반감기는 약 45억 년으로, 지구가 탄생한 시점부터 현재까지 상당량이 보존되어 있어 지구의 연대를 측정하는 데 중요한 지표가 된다.

우라늄은 지각에 비교적 흔하게 분포하는 원소로, 주석이나 텅스텐과 비슷한 정도의 매장량을 보인다. 주로 역우라늄광(피치블렌드)이나 우라늄석과 같은 광물 형태로 존재하며, 이를 정련하여 '옐로케이크(Yellowcake)'라 불리는 농축액 형태로 만든다. 원자력 발전이나 핵무기 제조를 위해서는 우라늄-235의 비율을 높이는 농축 과정이 필수적이다. 저농축 우라늄은 민간 발전용 연료로, 고농축 우라늄은 핵잠수함의 연료나 군사적 목적의 핵무기 제조에 주로 사용된다.

우라늄의 가장 주요한 용도는 원자력 발전을 통한 에너지 생산이다. 우라늄-235가 핵분열할 때 발생하는 막대한 열에너지는 증기를 만들어 터빈을 돌리고 전기를 생산하는 데 쓰인다. 이는 화석 연료에 비해 이산화탄소 배출량이 거의 없어 기후 변화 대응을 위한 주요 저탄소 에너지원으로 평가받는다. 또한, 우라늄-238은 중성자를 흡수하여 플루토늄-239로 변환될 수 있어 고속 증식로 등의 차세대 원자로 연료로 재활용되기도 한다.

군사 분야에서는 핵무기의 핵심 원료로 사용될 뿐만 아니라, 우라늄 농축 과정에서 남은 우라늄-238인 '열화 우라늄(Depleted Uranium)'도 광범위하게 쓰인다. 열화 우라늄은 밀도가 매우 높아 관통력이 뛰어나기 때문에 철갑탄의 탄두나 전차의 장갑재로 활용된다. 그러나 우라늄은 방사성 위험뿐만 아니라 중금속으로서의 화학적 독성을 가지고 있어 인체에 노출될 경우 신장 기능 저하 등 치명적인 건강 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 채굴부터 농축, 사용 후 핵연료 처리까지 모든 과정에서 엄격한 안전 관리가 요구된다.