Die Energiedichte beschreibt die Energiemenge, die in einer bestimmten Masse oder einem bestimmten Volumen eines Stoffes gespeichert ist, und gilt als zentrale Kenngröße zur Bewertung von Brennstoffen und Energiespeichern. In der Kerntechnik ist insbesondere die gravimetrische Energiedichte von Bedeutung, also die Energie pro Kilogramm Material.
Kernbrennstoffe wie Uran weisen eine außergewöhnlich hohe Energiedichte auf. Uran-235, das spaltbare Isotop im Natururan, setzt bei der Kernspaltung rund 200 MeV pro Reaktion frei. Umgerechnet ergibt das eine Energiedichte von etwa 83.000.000 MJ pro Kilogramm – rund drei Millionen Mal mehr als bei fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Benzin. Selbst unter Berücksichtigung des realen Wirkungsgrads von Kernkraftwerken liegt die nutzbare Energiedichte von angereichertem Uran um Größenordnungen über der konventioneller Kraftstoffe. Die volumetrische Energiedichte spielt bei der Lagerung, beim Transport und bei der Auslegung von Reaktorkernen eine zentrale Rolle, da sie Baugröße und Kühlbedarf der Anlagen mitbestimmt.
Für den Uranmarkt ist die Energiedichte ein wichtiger Faktor bei der Bewertung von Kernbrennstoffen. Höhere Energiedichten verlängern die Brennelementstandzeiten und reduzieren den Aufwand für Nachschub, Entsorgung und Zwischenlagerung. Dies beeinflusst nicht nur Betriebskosten von Kernkraftwerken, sondern wirkt sich auch indirekt auf den aktuellen Uran-Spotpreis aus, der als Referenz für kurzfristige Lieferverträge dient. Investoren achten auf solche physikalischen Effizienzkennzahlen, da sie langfristige Rentabilität und die Wettbewerbsfähigkeit der Kernenergie am Energiemarkt untermauern.
Die überlegene Energiedichte von Uran ist ein Schlüsselfaktor für die energiepolitische und ökonomische Bedeutung der Kernkraft.