Perché l'uranio rappresenta un "punto critico" nei conflitti?

(Dan Tri Newspaper) - L'arricchimento dell'uranio è una delle tecniche cruciali nella catena di sviluppo dell'energia nucleare. Ma proprio questo passaggio potrebbe anche essere la porta d'accesso alla tecnologia delle armi atomiche.

La scorsa settimana, le tensioni tra Israele e Iran si sono acuite con gli attacchi israeliani contro tre importanti impianti nucleari iraniani, che hanno causato la morte di diversi scienziati . I tre siti – Natanz, Isfahan e Fordow – hanno una lunga storia e svolgono un ruolo cruciale nel programma iraniano di arricchimento dell'uranio.

Tra questi, Natanz e Fordow sono gli impianti principali che si occupano del processo di arricchimento dell'uranio utilizzando la moderna tecnologia delle centrifughe a gas. Isfahan è responsabile della preparazione della materia prima (esafluoruro di uranio – UF₆).

All'interno di un impianto di arricchimento dell'uranio a Isfahan, 450 km a sud di Teheran (Foto: Reuters).

Gli attacchi contro queste strutture miravano a rallentare o interrompere la produzione di uranio altamente arricchito, che potrebbe rendere l'Iran uno stato in grado di dotarsi di armi nucleari nel breve termine.

Quali sono le proprietà dell'uranio e perché è necessario l'arricchimento dell'uranio?

L'uranio è un elemento chimico con il simbolo U e numero atomico 92, appartenente al gruppo degli attinidi nella tavola periodica. È un metallo pesante leggermente radioattivo che si trova in natura nei minerali della crosta terrestre, in particolare nei depositi alluvionali, nel granito e nelle rocce sedimentarie.

In natura, l'uranio esiste principalmente sotto forma di uranio-238 (U-238), che rappresenta fino al 99,27%, mentre l'uranio-235 costituisce solo circa lo 0,72%. Tuttavia, solo l'uranio-235 è in grado di generare energia utilizzabile nei reattori nucleari, così come nella fabbricazione di bombe atomiche.

Uranio nella sua forma naturale (Immagine: Wikipedia).

Pertanto, abbiamo familiarità con il concetto di arricchimento dell'uranio. Questo processo consiste essenzialmente nella rimozione graduale dell'isotopo uranio-238 per aumentare la proporzione di uranio-235 al livello richiesto, ottimizzando la sua capacità di produzione di energia.

A tale scopo, si utilizzano centrifughe, dispositivi che ruotano a velocità molto elevate, fino a 70.000 giri al minuto, per sfruttare la piccolissima differenza di peso tra l'uranio-238 e l'uranio-235.

Quando l'uranio viene introdotto in una centrifuga allo stato gassoso, gli atomi più pesanti (U-238) vengono spinti verso l'esterno, mentre gli atomi più leggeri (U-235) rimangono vicino al centro, separando così gradualmente l'U-235.

Densità degli isotopi di U-235 (azzurro chiaro) prima e dopo l'arricchimento dell'uranio tramite centrifugazione (Immagine: Science).

Questo processo viene ripetuto migliaia di volte per raggiungere il livello di arricchimento richiesto. Nello specifico, circa il 3-5% è destinato all'uso nelle centrali nucleari, mentre circa il 90% è impiegato nella produzione di armi nucleari.

Grazie a questa capacità, l'uranio, e in particolare il processo di arricchimento dell'uranio, è attentamente monitorato a livello internazionale, poiché la stessa tecnologia può essere utilizzata sia per scopi pacifici che militari .

Il fatto che paesi come l'Iran possiedano la tecnologia di arricchimento dell'uranio è motivo di preoccupazione a livello globale, poiché, innalzando la concentrazione di U-235 a livelli sufficientemente elevati, potrebbero fabbricare armi di distruzione di massa in breve tempo.

Dal punto di vista tecnico, l'arricchimento dell'uranio è un processo estremamente sofisticato, che richiede infrastrutture complesse, un controllo preciso e costi considerevoli. È proprio questo che lo rende un punto di svolta cruciale tra le ambizioni energetiche (sviluppo dell'energia nucleare) e quelle militari (bombe nucleari).

Livelli di arricchimento dell'uranio

Quattro livelli di arricchimento dell'uranio (Immagine: centrusenergy).

A seconda della percentuale di U-235, l'uranio può essere impiegato per diversi scopi. In particolare, a livelli compresi tra il 3% e il 5%, l'uranio è considerato "a basso arricchimento" (LEU), sufficiente per l'utilizzo nei reattori nucleari civili al fine di generare energia senza il rischio di proliferazione di armi nucleari.

Con una concentrazione pari o superiore al 20%, l'uranio viene classificato come "altamente arricchito" (HEU), diventando quindi adatto alla produzione di armi nucleari. Nello specifico, le armi nucleari richiedono uranio arricchito al 90%, un livello noto come "grado di arricchimento globale per armi nucleari".

Un aspetto preoccupante è che arricchire l'uranio dal 60% al 90% è in realtà molto più facile che arricchirlo dallo 0,7% al 60%, perché la quantità di U-238 da rimuovere è decrescente. In altre parole, arricchire l'uranio fino ai livelli necessari per la produzione di armi nucleari è più semplice della fase iniziale per l'utilizzo nei reattori nucleari.

Il processo SILEX prevede la separazione dell'isotopo U-235 mediante un laser. Questa tecnologia potrebbe rivoluzionare il futuro dell'arricchimento, riducendo spazio ed energia (Immagine: Science).

Oltre che per l'energia e le armi, l'uranio ha anche importanti applicazioni in campo medico.

Lì, l'isotopo U-235, ovvero l'uranio altamente arricchito, può essere utilizzato per produrre molibdeno-99, un radiofarmaco essenziale nella diagnostica per immagini e nel trattamento del cancro.

Pertanto, l'uranio può essere considerato un materiale estremamente versatile, in grado di servire sia a scopi umanitari che militari, a seconda dell'approccio adottato da ciascun paese nei confronti di questa tecnologia.

Soggetto a un attento esame da parte di organizzazioni internazionali.

È proprio a causa di questa duplice natura che la tecnologia di arricchimento dell'uranio è diventata una delle principali preoccupazioni negli accordi di non proliferazione nucleare.

L'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica (AIEA) svolge il ruolo di ispettore e supervisore delle attività di arricchimento dell'uranio negli Stati membri, garantendo che l'uso previsto sia civile e non venga convertito per scopi militari.

Il Trattato di non proliferazione nucleare (TNP), firmato nel 1968, stabilisce chiaramente questi obblighi. Tuttavia, la realtà del monitoraggio è ben più complessa, poiché paesi come l'Iran mantengono una cooperazione parziale con l'AIEA, pur continuando ad espandere le proprie capacità di arricchimento oltre i limiti convenzionali.

Israele sta prendendo di mira i principali siti nucleari iraniani (Foto: AP).

Quando l'Iran raggiunse il 60% di arricchimento dell'uranio – un livello superiore a quello richiesto per scopi civili – molti esperti stimarono che il Paese avrebbe potuto ridurre il "periodo di transizione tra la produzione di bombe atomiche e la produzione di armi nucleari" a poche settimane, a patto che venisse presa la giusta decisione politica .

Questo è anche il motivo per cui gli impianti di arricchimento come Natanz, Fordow e Isfahan sono spesso presi di mira non solo a livello diplomatico, ma anche a livello di strategia militare, come è accaduto nei recenti raid aerei.

Il potenziale e il valore strategico dell'uranio.

Grazie ai progressi attuali, la tecnologia di arricchimento dell'uranio si sta avvicinando a importanti scoperte. In particolare, la ricerca che utilizza i laser (tecnologia SILEX) potrebbe aprire la strada a un arricchimento molto più preciso ed efficiente rispetto alle centrifughe.

Tuttavia, ciò pone anche nuove sfide per il controllo e la diffusione della tecnologia, poiché i sistemi laser compatti sono molto più facili da nascondere rispetto agli enormi impianti di centrifugazione.

Il centro di ricerca nucleare SCK CEN a Mol, nella provincia di Anversa, in Belgio (Foto: Belganewsagency).

Dal punto di vista economico, il processo di arricchimento dell'uranio sta acquisendo sempre maggiore valore commerciale. I paesi sprovvisti di tecnologia di arricchimento sono spesso costretti a importare uranio a basso arricchimento da altri paesi o da centri di arricchimento internazionali, in genere complessi situati in Russia, Francia o Kazakistan.

Il quadro globale mostra che, sempre più spesso, il controllo dell'uranio non è più una questione puramente di sicurezza, ma è diventato parte integrante della strategia energetica a lungo termine di molti paesi.

Mentre il mondo si sforza di passare a fonti energetiche a basse emissioni di carbonio, l'uranio, in quanto combustibile primario per l'energia nucleare, potrebbe diventare un fattore chiave, non meno importante del petrolio o del gas naturale, nel XXI secolo.

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