La presente invención se refiere a un método de recuperación de uranio y un método de enriquecimiento de uranio mediante bioacumulación en microalgas mejorada genéticamente. Para obtener estas microalgas mejoradas, la invención incluye un método de mejora genética por selección artificial mediante el cual se ha obtenido la cepa Chlaf SCEP de Chlamydomonas fonticola. Esta cepa concentra en eI interior el uranio captado del exterior, en forma de precipitados metálicos que representan el 3% de la biomasa seca del alga. Además, produce un fraccionamiento isotópico de Δ235U/238U = 1.3%₀ puede aplicarse en sucesivos pasos para aumentar el enriquecimiento en 235U.