Warum ist Uran ein „Flaschenhals“ in Konflikten?

(Dan Tri) – Die Urananreicherung ist eine der wichtigsten Techniken in der Entwicklungskette der Kernenergie. Doch dieser Schritt kann auch die Tür zur Atomwaffentechnologie sein.

Die Spannungen zwischen Israel und dem Iran eskalierten letzte Woche, als Israel drei wichtige iranische Atomanlagen angriff und dabei mehrere Wissenschaftler tötete. Die drei Standorte Natanz, Isfahan und Fordow haben eine lange Geschichte und sind für das iranische Urananreicherungsprogramm von zentraler Bedeutung.

In Natanz und Fordow werden hauptsächlich Urananreicherungsprozesse mit moderner Gaszentrifugentechnologie durchgeführt. Isfahan ist für die Aufbereitung der Rohstoffe (Uranhexafluorid – UF₆) zuständig.

Im Inneren der Urananreicherungsanlage in Isfahan, 450 km südlich von Teheran (Foto: Reuters).

Ziel der Angriffe auf diese Anlagen ist es, die Produktion von hochangereichertem Uran zu verlangsamen oder zu unterbrechen, was den Iran kurzfristig zu einem nuklearfähigen Staat machen könnte.

Welche Eigenschaften hat Uran und warum ist eine Urananreicherung notwendig?

Uran ist ein chemisches Element mit dem Symbol U und der Ordnungszahl 92 und gehört zur Actinidengruppe des Periodensystems. Es ist ein leicht radioaktives Schwermetall, das natürlicherweise in Erzen der Erdkruste vorkommt, insbesondere in Seifen, Graniten und Sedimentgesteinen.

In der Natur kommt Uran hauptsächlich in Form von Uran-238 (U-238) vor, das 99,27 % der Gesamtmenge ausmacht, während Uran-235 nur etwa 0,72 % ausmacht. Allerdings kann nur Uran-235 Energie für Kernreaktoren und den Bau von Atombomben erzeugen.

Uran in natürlicher Form (Foto: Wikipedia).

Damit kommen wir zum Konzept der Urananreicherung. Bei diesem Verfahren handelt es sich im Wesentlichen um die schrittweise Entfernung des Uran-238-Isotops, um das Uran-235-Verhältnis auf das erforderliche Niveau zu erhöhen und so die Energieproduktion zu optimieren.

Dazu verwenden sie eine Zentrifuge – ein Gerät, das sich mit sehr hoher Geschwindigkeit dreht, bis zu 70.000 Umdrehungen pro Minute –, um den sehr geringen Gewichtsunterschied zwischen U-238 und U-235 auszunutzen.

Wenn Uran in gasförmiger Form in eine Zentrifuge eingeleitet wird, werden die schwereren Atome (U-238) nach außen gedrückt, während die leichteren Atome (U-235) näher an der Mitte bleiben, wodurch das U-235 allmählich abgetrennt wird.

Dichte der U-235-Isotope (hellblau) vor und nach der Urananreicherung mittels Zentrifugen (Foto: Science).

Dieser Prozess wird tausende Male wiederholt, um die erforderlichen Anreicherungsgrade zu erreichen. Konkret sind das etwa 3–5 % für den Einsatz in Kernkraftwerken und etwa 90 % für die Herstellung von Atomwaffen.

Aufgrund dieses Potenzials werden Uran und insbesondere der Urananreicherungsprozess international genau beobachtet, da dieselbe Technologie sowohl friedlichen als auch militärischen Zwecken dienen kann.

Der Besitz von Urananreicherungstechnologie durch Länder wie den Iran war schon immer ein weltweites Problem, denn wenn es ihnen gelänge, den U-235-Anteil ausreichend zu erhöhen, könnten sie in kurzer Zeit Massenvernichtungswaffen herstellen.

Aus technischer Sicht ist die Urananreicherung ein äußerst anspruchsvoller Prozess, der eine komplexe Infrastruktur, präzise Kontrollen und hohe Kosten erfordert. Deshalb stellt sie eine wichtige Trennlinie zwischen energetischen (Entwicklung der Kernenergie) und militärischen Ambitionen (Herstellung von Atombomben) dar.

Urananreicherungsgrade

4 Stufen der Urananreicherung (Foto: centrusenergy).

Je nach U-235-Gehalt kann Uran verschiedenen Zwecken dienen. Ein Gehalt von 3–5 % gilt als „niedrig angereichert“ (LEU), was für den Einsatz in zivilen Kernkraftwerken zur Energieerzeugung ohne Proliferationsrisiko ausreicht.

Ab einem Anteil von 20 Prozent wird Uran als „hochangereichert“ (HEU) eingestuft und ist somit waffenfähig. Insbesondere für Atomwaffen wird Uran mit einer Anreicherung von 90 Prozent benötigt – ein Wert, der als „globale Waffenqualität“ bezeichnet wird.

Beunruhigend ist, dass die Urananreicherung von 60 % auf 90 % tatsächlich viel einfacher ist als die von 0,7 % auf 60 %, da die zu entfernende U-238-Menge immer geringer wird. Anders ausgedrückt: Die Anreicherung von Uran bis zur Waffenqualität ist einfacher als die Anreicherung bis zur ersten Stufe für den Einsatz in einem Kernreaktor.

Beim SILEX-Verfahren wird das Uran-235-Isotop mittels Laser abgetrennt. Diese Technologie könnte die Zukunft der Uranreicherung verändern, da sie weniger Platz und Energie benötigt (Foto: Science).

Neben der Energie- und Waffennutzung hat Uran auch bedeutende medizinische Anwendungen.

Dort kann das Isotop U-235 oder hochangereichertes Uran zur Herstellung von Molybdän-99 verwendet werden, einer radioaktiven Substanz, die für die bildgebende Diagnostik und die Krebsbehandlung von entscheidender Bedeutung ist.

Uran kann daher als ein Material mit hoher Doppelverwendungsmöglichkeit betrachtet werden, das sowohl humanitären Zwecken dient als auch militärisches Potenzial hat, je nachdem, wie jedes Land mit dieser Technologie umgeht.

Unter strenger Aufsicht internationaler Organisationen

Aufgrund dieser Doppelnutzung ist die Technologie zur Urananreicherung zu einem Hauptanliegen der Atomwaffensperrverträge geworden.

Die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEO) spielt eine Rolle bei der Inspektion und Überwachung der Urananreicherungsaktivitäten in den Mitgliedsländern und stellt sicher, dass die Urananreicherung zivilen Zwecken dient und nicht zu militärischen Zwecken umfunktioniert wird.

Diese Verpflichtungen sind im Atomwaffensperrvertrag (NPT) von 1968 klar definiert. Die Überwachung gestaltet sich in der Praxis jedoch deutlich komplizierter, da Länder wie der Iran zwar teilweise mit der IAEO kooperieren, ihre Anreicherungskapazitäten jedoch über das normale Maß hinaus ausbauen.

Israel hat es auf die wichtigsten Atomanlagen des Iran abgesehen (Foto: AP).

Wenn der Iran erst einmal einen Anreicherungsgrad von 60 Prozent erreicht hat – also mehr als für die zivile Nutzung –, schätzen viele Experten, dass das Land, sofern diepolitische Entscheidung getroffen wird, in nur wenigen Wochen „eine Bombe davon entfernt“ sein könnte.

Dies ist auch der Grund, warum Anreicherungsanlagen wie Natanz, Fordow und Isfahan häufig nicht nur in diplomatischen, sondern auch in militärstrategischen Belangen ins Visier genommen werden, wie dies bei den jüngsten Luftangriffen der Fall war.

Potentieller, strategischer Wert von Uran

Die aktuelle Entwicklung der Urananreicherungstechnologie steht vor Durchbrüchen. Insbesondere die Forschung mit Lasern (SILEX-Technologie) kann eine deutlich präzisere und effektivere Anreicherung als mit Zentrifugen ermöglichen.

Dies bringt jedoch auch viele neue Herausforderungen bei der Kontrolle und Verbreitung der Technologie mit sich, da kompakte Lasersysteme viel leichter zu verstecken sind als riesige Zentrifugenanlagen.

SCK CEN Kernforschungszentrum in Mol, Provinz Antwerpen, Belgien (Foto: Belganewsagency).

Auch aus wirtschaftlicher Sicht ist die Urananreicherung zunehmend rentabel. Länder ohne Anreicherungstechnologie müssen LEU häufig aus anderen Ländern oder aus internationalen Anreicherungszentren importieren – typischerweise Anlagen in Russland, Frankreich oder Kasachstan.

Das globale Bild zeigt, dass die Kontrolle des Urans im Laufe der Zeit nicht mehr nur eine Sicherheitsfrage ist, sondern Teil der langfristigen Energiestrategie vieler Länder geworden ist.

Während die Welt den Übergang zu kohlenstoffarmen Energiequellen anstrebt, könnte Uran – der primäre Brennstoff für die Kernenergie – im 21. Jahrhundert ebenso wichtig werden wie Öl oder Erdgas.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/tai-sao-uranium-la-nut-that-trong-cac-cuoc-xung-dot-20250621175146509.htm