ยูเรเนียมออกไซด์เป็นแร่กัมมันตภาพรังสีที่ประกอบด้วยผลึกสีดำสีเทาหรือสีน้ำตาลซึ่งโดยทั่วไปจะทึบแสงและมีความมันวาวเป็นมันเยิ้ม เป็นที่รู้จักกันว่า uraninite แร่นี้เป็นแหล่งหลักในการสกัดยูเรเนียมในเชิงพาณิชย์เนื่องจากมีความเข้มข้นค่อนข้างสูงของธาตุนี้ Uraninite มักจะถูกขุดจากแหล่งกักเก็บความร้อนและหินตะกอนเช่นหินทรายและยังสามารถนำกลับมาใช้เป็นผลพลอยได้จากการขุดทองคำและแร่เงิน
ยูเรเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีของโลหะที่มีกัมมันตภาพรังสีอ่อนแอและมีน้ำหนักอะตอมสูงสุดขององค์ประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติทั้งหมด มันมีความหนาแน่นมากกว่าตะกั่วประมาณ 70% แต่มีความหนาแน่นต่ำกว่าทองคำ ยูเรเนียมมีการใช้งานทางทหารและพลเรือนที่หลากหลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีนิวเคลียร์เนื่องจากความสามารถในการผลิตปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์อย่างยั่งยืน
โดยทั่วไปแล้วแร่ยูเรเนียมจะถูกนำไปผ่านกระบวนการสกัด ณ เยลโลสโตนซึ่งสามารถขนส่งเพื่อการแปรรูปต่อไป Yellowcake มักเรียกว่ายูเรเนียมออกไซด์ แต่ชื่อที่สมบูรณ์คือยูเรเนียมออกไซด์เข้มข้นและมีสูตรทางเคมี U3O8 มันเป็นผงสีเหลืองที่ไม่ละลายน้ำซึ่งมีประมาณ 80% ของออกไซด์นี้
ขั้นตอนแรกของการประมวลผลเกี่ยวข้องกับการบดแร่ยูเรเนียมและเติมน้ำจนกว่าจะถึงความสอดคล้องของโคลน เฟอริกซัลเฟตถูกใช้ในการออกซิไดซ์แร่ยูเรเนียมซึ่งละลายในกรดซัลฟูริก ของเหลวที่อุดมด้วยยูเรเนียมนี้จะถูกแยกและสัมผัสกับเม็ดเรซิ่นชนิดพิเศษที่ดูดซับไอออนของยูเรเนียม การล้างด้วยกรดจะใช้ในการลบยูเรเนียมออกจากเม็ดเพื่อสร้างสารละลายยูเรเนียมที่มีความเข้มข้นมาก
ตัวทำละลายอินทรีย์จะรวมกับสารละลายยูเรเนียมซึ่งผสมกับแอมโมเนียมซัลเฟต สิ่งนี้นำไปสู่การตกตะกอนของสารที่เรียกว่าแอมโมเนียมไดนูเรตโดยมีส่วนผสมของยูเรเนียมออกไซด์และแอมโมเนีย แอมโมเนียมไดนูเรตนั้นจะหนาและถูกนำออกจากสารละลายโดยใช้ฟิลเตอร์หมุนเป็นสีเหลือง วางนี้แล้วคั่วเพื่อลบร่องรอยของแอมโมเนียทิ้งไว้ข้างหลังยูเรเนียมออกไซด์
ยูเรเนียมออกไซด์สามารถนำไปแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงยูเรเนียมออกไซด์ที่มีการเสริมสมรรถนะซึ่งปิดผนึกในแท่งเชื้อเพลิงโลหะที่ติดตั้งลงในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อผลิตความร้อนและไอน้ำที่จำเป็นในการผลิตกระแสไฟฟ้า ผลพลอยได้จากกระบวนการเสริมสมรรถนะนี้คือยูเรเนียมออกไซด์หมดซึ่งไม่มีกัมมันตภาพรังสีอีกต่อไป เนื่องจากมีความหนาแน่นสูงของยูเรเนียมออกไซด์จึงสามารถใช้งานได้ในแอพพลิเคชั่นที่มีมวลขนาดใหญ่ต้องพอดีในพื้นที่ขนาดเล็กเช่นเฮลิคอปเตอร์ถ่วงและเรือยอชท์กระดูกงูและยังใช้ในการสร้างระบบป้องกันรังสีอีกด้วย ตะกั่ว ยูเรเนียมออกไซด์ที่หมดแล้วยังสามารถใช้เป็นสีในอุตสาหกรรมแก้วและเซรามิก
