Mohl by se Írán blížit k výrobě jaderné zbraně? Vysvětleno obohacení uranu
Když izraelské letadlo nedávno zasáhlo v národě komplex obohacování uranu, Írán mohl být dny pryč od dosažení „útěku“, schopnost rychle proměnit uran „žlutý koláč“ na palivo na bombu s novými vysokorychlostními odstředivkami
Muži pracují uvnitř zařízení pro přeměnu uranu těsně mimo město Isfahan v Íránu 30. března 2005. Zařízení v Isfahanu vyrobilo hexaflourid plyn, který byl poté obohacen o jeho odstředivosti do zařízení v Íránu Natanz.
V předsudkové temnotě v pátek místní vojenské letadlo zasáhlo jeden z íránských komplexů obohacení uranu poblíž města Natanz. Cílem hlavic bylo dělat více než betonu; Podle zpráv měli koupit čas. Po několik měsíců se zdálo, že Írán se stále blíží „útěku“, což je bod, ve kterém by mohla být jeho rostoucí zásoba částečně obohaceného uranu přeměněna na palivo pro jadernou bombu. (Írán má odepřeno že se věnovala rozvoji jaderných zbraní.)
Ale proč k stávce došlo teď? Jedna úvaha by mohla zahrnovat způsob, jakým fungují obohacovací komplexy. Přírodní uran se skládá téměř výhradně z uranu 238 nebo U-238, izotopu, který je relativně „těžký“ (což znamená, že má v jádru více neutronů). Pouze asi 0,7 procenta je uran 235 (U-235)lehčí izotop, který je schopen udržet reakci jaderného řetězce. To znamená, že v přírodním uranu je pouze sedm atomů z 1 000 lehčích, U-235 připravených štěpení; „Obohacení“ jednoduše znamená Zvýšení procenta U-235.
U-235 lze použít v hlavicích, protože jeho jádro lze snadno rozdělit. Mezinárodní agentura pro atomovou energii používá 25 kilogramů obsažených U-235 jako měřítka považováno za dostatečné pro bombu první generace. V takové zbrani je U-235 obklopen konvenčními výbušninami, které při odpálení komprimují izotop. Samostatné zařízení uvolní proud neutronů. (Neutrony jsou neutrální subatomická částice v jádru atomu, která přispívá k jejich hmotnosti.) Pokaždé, když neutron zasáhne atom U-235, atomové fizie; Rozděluje a vyplivá v průměru dva nebo tři čerstvé neutrony – více výbuchu energie ve formě tepla a záření gama. A emitované neutrony zase zasáhnou jiná jádra U-235 a vytvářejí soběstačnou řetězovou reakci mezi atomy U-235, které byly zabaleny dohromady do kritické hmoty. Výsledkem je jaderná exploze. Naproti tomu běžnější izotop, U-238, obvykle absorbuje pomalé neutrony bez rozdělení a nemůže řídit takovou ničivou řetězovou reakci.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
Aby se obohatil uran tak, aby obsahoval dostatek U-235, musí uranový prášek „žlutotak“, který vychází z dolu z pevné látky do plynu uranového hexafluoridu. Nejprve řada chemických procesů zdokonaluje uran a poté při vysokých teplotách je každý atom uranu vázán na šest atomů fluoru. Výsledek, hexafluorid uranu, je neobvyklý: pod 56 stupňů Celsia (132,8 stupňů Fahrenheita) Je to bílá, vosková pevná látkaAle těsně nad touto teplotou se sublimuje do hustého, neviditelného plynu.
Během obohacení je tento hexafluorid uranu naložen do odstředivky: kovový válec, který se točí při desítkách tisíc revolucí za minutu – rychlejší než čepele proudového motoru. Když se těžší molekuly U-238 unášejí směrem ke stěně válce, lehčí molekuly U-235 zůstávají blíže ke středu a jsou sifonovány. Tento nový, lehce plyn-richer U-235 je poté vložen do další odstředivky. Proces se opakuje 10 až 20krát, protože stále více obohacený plyn se odesílá přes řadu odstředivek.
Obohacení je pomalý proces, ale íránská vláda na tom pracuje už roky a již drží zhruba 400 kilogramů uranu obohacené o 60 procent U-235. To nedosahuje 90 procent potřebných pro jaderné zbraně. Ale zatímco íránská první generace IR-1 odstředivá se přibližně přibližně 63 000 revolucí za minutu a provádějí relativně skromnou práci, jeho novější modely IR-6, postavené z uhlíkových vláken s vysokou pevností, točí rychleji a produkují obohacené uran mnohem rychleji.
Írán instaluje tisíce těchto jednotek, zejména ve Fordow, podzemním obohacovacím zařízení postaveném pod 80 až 90 metrů skály. Podle a zpráva Nové odstředivky, které byly vydány v pondělí Institutem pro vědu a mezinárodní bezpečnost, mohly produkovat dostatek 90 procent uranu U-235 pro hlavici „za pouhých dva až tři dny“ a dost na devět jaderných zbraní za tři týdny-nebo 19 do konce třetího měsíce.
