Wzbogacony uran powrócił do wiadomości z doniesieniem, że Iran zaczął tworzyć rzeczy w silnie ufortyfikowanym miejscu na północy tego kraju. Ale czym jest wzbogacony uran?
powiązana zawartość
- CSI: Tennessee - Wejdź do świata medycyny nuklearnej
Uran jest pierwiastkiem 92 w układzie okresowym - każda cząsteczka ma 92 protony w swoim jądrze. Liczba neutronów może się różnić, a to różnica między trzema izotopami uranu, które znajdujemy tutaj na Ziemi. Uran-238 (92 protony plus 146 neutronów) jest najbardziej rozpowszechnioną formą, a około 99, 3 procent całego uranu to U-238. Reszta to U-235 (0, 7 procent), ze śladową ilością U-234.
Uran ma złą reputację (w końcu jest radioaktywny), ale U-238 ma bardzo długi okres półtrwania, co oznacza, że można go obchodzić dość bezpiecznie, o ile zostaną podjęte środki ostrożności (jak pokazano na poniższym filmie). Co ważniejsze, U-238 nie jest rozszczepialny - nie może rozpocząć reakcji jądrowej i utrzymać jej.
U-235 jest jednak rozszczepialny; może rozpocząć reakcję jądrową i ją podtrzymać. Ale ten 0, 7 procent naturalnie występującego uranu nie wystarcza do wyprodukowania bomby, a nawet reaktora jądrowego dla elektrowni. Elektrownia wymaga uranu zawierającego od trzech do czterech procent U-235 (jest to znane jako uran o niskiej zawartości lub reaktorze), a bomba potrzebuje uranu z imponującym 90-procentowym U-235 (uran silnie wzbogacony).
Zatem wzbogacanie uranu jest procesem, w którym próbka uranu ma zwiększony udział U-235.
Pierwszymi ludźmi, którzy wymyślili, jak to zrobić, byli naukowcy z Projektu Manhattan podczas II wojny światowej. Wymyślili cztery metody oddzielania U-235 od rudy uranu: dyfuzja gazowa, separacja elektromagnetyczna, dyfuzja termiczna cieczy i wirowanie, chociaż w tamtym czasie uznawali, że wirowanie nie jest praktyczne w przypadku wzbogacania na dużą skalę.
Najpopularniejszymi obecnie metodami wzbogacania uranu są wirowanie (dziesięciolecia rozwoju uczyniły tę metodę bardziej wydajną niż podczas II wojny światowej) i dyfuzja gazowa. Opracowywane są także inne metody, w tym kilka opartych na technikach laserowych.
Wysoko wzbogacony uran, typ stosowany w bombach, jest drogi i trudny do wytworzenia, dlatego pozostaje barierą, choć nie do pokonania, dla krajów pragnących opracować broń nuklearną. A gdy naród rozwinie zdolność wzbogacania uranu poza klasę reaktora (Iran podobno zaczął produkować uran wzbogacony nawet o 20 procent), ścieżka do uranu o jakości broni jest znacznie przyspieszona.
Dowiedz się więcej o problemach nuklearnych w Iranie od Control Control Wonk, Carnegie Endowment for International Peace i ISIS NuclearIran, z Institute for Science and International Security.
I dowiedz się więcej na temat pierwiastka uranu, w tym uranu zubożonego, w tym wyborze z układu okresowego filmów:
