De ce este uraniul un „blocaj” în conflicte?

(Dan Tri) - Îmbogățirea uraniului este una dintre tehnicile importante din lanțul de dezvoltare a energiei nucleare. Dar acest pas poate fi și ușa care duce la tehnologia armelor nucleare.

Tensiunile dintre Israel și Iran au escaladat săptămâna trecută, când Israelul a lansat atacuri asupra a trei instalații nucleare iraniene cheie, ucigând mai mulți oameni de știință . Cele trei situri, Natanz, Isfahan și Fordow, au o istorie lungă și sunt esențiale pentru programul de îmbogățire a uraniului al Iranului.

Natanz și Fordow sunt principalele instalații care deservesc procesul de îmbogățire a uraniului folosind tehnologia modernă a centrifugelor cu gaz. Isfahanul este responsabil pentru prepararea materiilor prime (hexafluorură de uraniu – UF₆).

În interiorul instalației de îmbogățire a uraniului din Isfahan, la 450 km sud de Teheran (Foto: Reuters).

Atacurile asupra acestor instalații au ca scop încetinirea sau perturbarea producției de uraniu puternic îmbogățit, ceea ce ar putea transforma Iranul într-un stat cu capacitate nucleară pe termen scurt.

Care sunt proprietățile uraniului și de ce este necesară îmbogățirea uraniului?

Uraniul este un element chimic cu simbolul U și numărul atomic 92, aparținând grupei actinide din tabelul periodic. Este un metal greu ușor radioactiv care apare în mod natural în minereurile din scoarța terestră, în special în roci de alcâm, granite și roci sedimentare.

În natură, uraniul există în principal sub formă de uraniu-238 (U-238), reprezentând 99,27%, în timp ce uraniul-235 reprezintă doar aproximativ 0,72%. Cu toate acestea, numai uraniul-235 are capacitatea de a genera energie pentru utilizare în reactoarele nucleare, precum și de a fabrica bombe atomice.

Uraniu în formă naturală (Foto: Wikipedia).

Ajungem astfel la conceptul de îmbogățire a uraniului. Acest proces constă practic în îndepărtarea treptată a izotopului uraniu-238 pentru a crește raportul uraniu-235 la nivelul necesar, ceea ce optimizează producția de energie.

Pentru a face acest lucru, ei folosesc o centrifugă – un dispozitiv care se rotește la viteze foarte mari, de până la 70.000 de rotații pe minut – pentru a exploata diferența foarte mică de greutate dintre U-238 și U-235.

Când uraniul este introdus într-o centrifugă sub formă de gaz, atomii mai grei (U-238) sunt împinși spre exterior, în timp ce atomii mai ușori (U-235) rămân mai aproape de centru, separând astfel treptat U-235.

Densitatea izotopilor U-235 (albastru deschis) înainte și după îmbogățirea uraniului folosind centrifuge (Foto: Science).

Acest proces este repetat de mii de ori pentru a atinge nivelurile de îmbogățire necesare. Mai exact, aproximativ 3-5% pentru utilizare în centralele nucleare și aproximativ 90% pentru fabricarea armelor nucleare.

Datorită acestei capacități, uraniul și în special procesul de îmbogățire a uraniului sunt monitorizate îndeaproape la nivel internațional, deoarece aceeași tehnologie poate servi atât în ​​scopuri pașnice, cât și militare.

Deținerea tehnologiei de îmbogățire a uraniului de către țări precum Iranul a fost întotdeauna o preocupare globală, deoarece, dacă ar putea crește suficient de mult raportul U-235, ar putea crea arme de distrugere în masă într-un timp scurt.

Dintr-o perspectivă tehnică, îmbogățirea uraniului este un proces extrem de sofisticat care necesită o infrastructură complexă, controale precise și costuri ridicate. Acesta este motivul pentru care aceasta reprezintă o linie de demarcație cheie între energie (dezvoltarea energiei nucleare) și ambițiile militare (bombele nucleare).

Niveluri de îmbogățire a uraniului

4 niveluri de îmbogățire a uraniului (Foto: centrusenergy).

În funcție de conținutul de U-235, uraniul poate servi la diverse scopuri. Mai exact, la o concentrație de 3-5%, uraniul este considerat „slab îmbogățit” (LEU), ceea ce este suficient pentru utilizarea în reactoarele nucleare civile pentru a genera energie fără riscul de proliferare.

La o concentrație de 20% sau mai mare, uraniul este clasificat drept „puternic îmbogățit” (HEU), adică de calitate militară. Armele nucleare, în special, necesită uraniu îmbogățit până la 90% - un nivel cunoscut sub numele de „calitate militară globală”.

Un aspect îngrijorător este faptul că îmbogățirea uraniului de la 60% la 90% este de fapt mult mai ușoară decât îmbogățirea de la 0,7% la 60%, deoarece cantitatea de U-238 care trebuie îndepărtată este din ce în ce mai mică. Cu alte cuvinte, îmbogățirea uraniului până la stadiul de armament este mai ușoară decât îmbogățirea lui până la prima etapă pentru utilizare într-un reactor nuclear.

Procesul SILEX implică separarea izotopului U-235 folosind un laser. Această tehnologie ar putea schimba viitorul îmbogățirii uraniului utilizând mai puțin spațiu și energie (Foto: Science).

Pe lângă energie și arme, uraniul are și aplicații medicale semnificative.

Acolo, izotopul U-235 sau uraniul puternic îmbogățit poate fi utilizat pentru a produce molibden-99, o substanță radioactivă esențială în imagistica diagnostică și tratamentul cancerului.

Prin urmare, uraniul poate fi considerat un material cu dublă utilizare, servind atât scopuri umanitare, cât și potențial militar, în funcție de modul în care fiecare țară abordează această tehnologie.

Sub stricta supraveghere a organizațiilor internaționale

Din cauza acestei naturi de dublă utilizare, tehnologia de îmbogățire a uraniului a devenit o preocupare principală în tratatele de neproliferare nucleară.

Agenția Internațională pentru Energie Atomică (AIEA) joacă un rol în inspectarea și supravegherea activităților de îmbogățire a uraniului în țările membre, asigurându-se că utilizarea preconizată este civilă și nu este convertită în scopuri militare.

Aceste obligații sunt clar definite în Tratatul de neproliferare nucleară (TNP) din 1968. Cu toate acestea, monitorizarea în practică este mult mai complicată, deoarece țări precum Iranul mențin o cooperare parțială cu AIEA, continuând în același timp să își extindă capacitatea de îmbogățire dincolo de pragul normal.

Principalele situri nucleare ale Iranului sunt vizate de Israel (Foto: AP).

Odată ce Iranul atinge o îmbogățire de 60% – mai mare decât orice utilizare civilă – mulți experți estimează că țara ar putea fi „la o bombă distanță” în doar câteva săptămâni, dacă se ia decizia politică.

Acesta este și motivul pentru care instalațiile de îmbogățire a uraniului precum Natanz, Fordow, Isfahan sunt adesea vizate nu doar în diplomație, ci și în strategia militară, așa cum s-a întâmplat în cazul recentelor atacuri aeriene.

Valoarea potențială și strategică a uraniului

Odată cu dezvoltarea actuală, tehnologia de îmbogățire a uraniului se îndreaptă spre progrese inovatoare. În special, cercetarea care utilizează lasere (tehnologia SILEX) poate deschide posibilitatea unei îmbogățiri mult mai precise și eficiente decât centrifugele.

Totuși, acest lucru prezintă și multe provocări noi în controlul și răspândirea tehnologiei, deoarece sistemele laser compacte sunt mult mai ușor de ascuns decât instalațiile masive de centrifugare.

Centrul de Cercetare Nucleară SCK CEN din Mol, provincia Anvers, Belgia (Foto: Belganewsagency).

Dintr-o perspectivă economică, îmbogățirea uraniului este, de asemenea, din ce în ce mai viabilă din punct de vedere comercial. Țările fără tehnologie de îmbogățire trebuie adesea să importe LEU din alte țări sau din centre internaționale de îmbogățire – de obicei complexe din Rusia, Franța sau Kazahstan.

Tabloul de vedere global arată că, în timp, controlul uraniului nu mai este o simplă problemă de securitate, ci a devenit parte a strategiei energetice pe termen lung a multor țări.

Pe măsură ce lumea se străduiește să treacă la surse de energie cu emisii reduse de carbon, uraniul – principalul combustibil pentru energia nucleară – ar putea deveni la fel de crucial ca petrolul sau gazele naturale în secolul XXI.

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