由于铀的化学性质很活泼，所以自然界不存在游离的金属铀，它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种，但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种，其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光，正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性，才导致了放射性现象的发现。 自然界中，八氧化三铀存在于橄榄绿色的沥青铀矿。UF6和有潜力的长期稳定的地质环境中容易产生U3O8。有氧(O2)存在时，二氧化铀(UO2)氧化为U3O8，而三氧化铀(UO3)在超过500℃的高温时，会释出氧还原为U3O8。这个化合物可以用三种主要的化学转化过程中的任何一种制造，包括四氟化铀(UF4)或氟化铀酰(UO2F2)的中间体。以处置的目的而言，它通常被视为较具吸引力的形式，因为在一般的环境条件下，U3O8 是一个最具动力学和热力学稳定形式的铀，也因为它是铀存在于自然界中的形式。它的粒子密度是 8.3 g·cm-3.
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