Šta je uranijum i zašto mora biti obogaćen da bi postao nuklearno oružje
Današnji napadi Izraela na Iran, gdje su izveli zračne napade na iranske lokacije, uključujući i one povezane s obogaćivanjem uranija u sklopu nuklearnog programa ove zemlje, u fokus su stavili uranijum – teški metal koji je više od šest decenija ključni sastojak za proizvodnju nuklearne energije i nuklearnog oružja u svijetu.
Uranijum je 18,7 puta gušći od vode. Prirodni uranijum, kakav se nalazi u Zemljinoj kori, uglavnom je mješavina dva izotopa koji imaju iste hemijske i fizičke osobine, ali se razlikuju po broju neutrona u jezgru, što ih čini različito „teškim“: uranij-235 i uranij-238. Broj označava zbir protona i neutrona. Današnji uranijum koji se vadi iz rudnika sastoji se od 99,275% U-238 i 0,72% U-235, uz zanemarljivu količinu U-234. Svi izotopi uranija su radioaktivni – nestabilni su i vremenom prelaze u druge elemente kroz složene procese raspada.
U-238 ima vrijeme poluraspada od 4,47 milijardi godina (što znači da se od formiranja Zemlje polovina već raspala), dok je U-235 mnogo radioaktivniji i raspada se za otprilike 700 miliona godina (što znači da je od prvobitne količine ostalo svega oko 1,5%).
Ko koristi nuklearnu energiju?
Prma podacima World Nuclear Association, oko devet posto svjetske električne energije proizvodi se iz urana u oko 440 nuklearnih reaktora kapaciteta od oko 390.000 megavata, a koji rade u 32 zemlje. Oko 60 reaktora je u izgradnji, a oko 100 je planirano.
Belgija, Bugarska, Češka, Finska, Francuska, Mađarska, Slovačka, Slovenija, Švedska i Ukrajina dobijaju 30% ili više svoje električne energije iz nuklearnih reaktora. SAD imaju oko 90 reaktora u funkciji, koji proizvode 20% svoje električne energije. Francuska dobija oko 70% svoje električne energije iz uranijuma. Teheran, koji je prije izraelskih napada na njihova postrojenja, bio u pregovorima sa SAD-om u vezi nuklearnog programa, te, kako su izvijestili američki mediji, bio spreman odreći se zaliha obogaćenog uranijuma u zamjenu da mu se ukinu sankcije, službeno naglašava da je njegov nuklearni program isključivo u mirnodopske svrhe. S druge strane, Rafael Grossi, generalni direktor Međunarodne agencije za atomsku energiju (IAEA) kaže kako Iran obogaćuje uranijum u mjeri koja nadmašuje sve ostale države koje nemaju nuklearno oružje.
Sredinom 2018. godine, bivši predsjednik Donald Trump napustio je nuklearni sporazum s Iranom do kojeg je došlo za vrijeme administracije predsjednika Baracka Obame. Iran je tada pristao ograničiti svoje nuklearne aktivnosti i dopustiti inspekcije UN-a, a za uzvrat su ukinute sankcije koje zemlji nametnuli EU, UN, i SAD.
Sporazum je imao tri ključne tačke: smanjenje iranske zalihe obogaćenog urana 98 posto, prestanak s proizvodnjom obogaćenog urana na 15 godina i uklanjanje dvije trećine od ukupno preko 19.000 centrifuga (uređaja za obogaćivanje urana). Trump je javno kritikovao sporazum, rekavši da je “Iran dobio previše za ono što je dao”.
Zašto je potrebno obogatiti uranijum? Od dva prirodna izotopa uranija, samo U-235 može pokrenuti i održati lančanu nuklearnu reakciju – i to tek kada ga ima dovoljno, barem 3%. U-238, koji čini većinu rudarskog uranija, ne može direktno postići tu reakciju, osim ako se nije pretvorio u plutonijum-239 u reaktoru.
Zato se prirodni uranij mora „obogatiti“ – što znači da mora povećati udio U-235. Za civilne potrebe, poput elektrana, dovoljna je koncentracija od 3 do 5%. No, za vojnu upotrebu obogaćivanje ide mnogo dalje: do 20% za nuklearni pogon podmornica i ratnih brodova, a iznad 85% ako se izrađuje nuklearna bomba, poput one bačene na Hirošimu 1945. godine.
Šta je osiromašeni uranijum
Najčešća metoda obogaćivanja je gasna centrifuga, jedan od najsloženijih procesa u svijetu nuklearne tehnologije. Uranijum se pretvara u gas (uranijum-heksafluorid) i ubrizgava u cilindar koji se rotira i do 50.000 puta u minuti. Teži atomi U-238 pomjeraju se ka ivicama, dok se lakši U-235 zadržavaju bliže centru. Jedna centrifuga, međutim, može napraviti samo minimalnu razliku, pa se zato koristi čitava mreža – takozvani kaskadni sistem u kojem gas prolazi kroz stotine i hiljade povezanih centrifuga, postepeno se obogaćujući dok ne dostigne potrebnu koncentraciju.
Osim obogaćenog uranijuma, često čujemo i termin osiromašeni uranijum, što je ustvari nusproizvod cijelog procesa obogaćivanja uranijuma. Od količine prirodnog uranijuma, jako mali, gotovo neznatni procenat, otpada na obogaćeni uranijum, te je većina zapravo osiromašeni uranijum, tj. otpad iz cijelog procesa. Međutim, ne baca se već se koristi dalje i uglavnom u vojne svrhe, zbog svoje gustoće i sposobnosti da probije oklopne mete.
Obično se stavlja na vrhove granata, u cilju povećanja razornog dejstva i probijanja same mete. Također se koristi i za pojačavanje tenkovskih oklopa.
Prvi put su projektili sa osiromašenim uranijumom, upotrebljeni u Zaljevskom ratu 1991. godine, potom za vrijeme Nato bombardovanja SR Jugoslavije 1999., i tokom rata u Iraku 2003. godine.Iz Međunarodne agencije za atomsku energiju (IAEA) kažu da osiromašeni uranijum „ima hemijski i radioaktivni otrov”, ali je mnogo manje radioaktivan od prirodnog uranijuma.
