Waarom is uranium een ​​‘knelpunt’ in conflicten?

(Dan Tri) - Uraniumverrijking is een van de belangrijkste technieken in de ontwikkeling van kernenergie. Maar deze stap kan ook de deur zijn naar atoomwapentechnologie.

Vorige week escaleerden de spanningen tussen Israël en Iran toen Israël aanvallen uitvoerde op drie belangrijke Iraanse nucleaire installaties, waarbij meerdere wetenschappers omkwamen. De drie locaties, Natanz, Isfahan en Fordow, hebben een lange geschiedenis en zijn essentieel voor het Iraanse uraniumverrijkingsprogramma.

Natanz en Fordow zijn de belangrijkste faciliteiten voor uraniumverrijking met behulp van moderne gascentrifugetechnologie. Isfahan is verantwoordelijk voor de voorbereiding van de grondstoffen (uraniumhexafluoride – UF₆).

Binnen de uraniumverrijkingsfabriek in Isfahan, 450 km ten zuiden van Teheran (Foto: Reuters).

Aanvallen op deze faciliteiten zijn erop gericht de productie van hoogverrijkt uranium te vertragen of te verstoren. Hierdoor zou Iran op korte termijn in het bezit kunnen komen van een atoombom.

Wat zijn de eigenschappen van uranium en waarom is het nodig om uranium te verrijken?

Uranium is een scheikundig element met symbool U en atoomnummer 92, behorend tot de actinidengroep van het periodiek systeem. Het is een licht radioactief zwaar metaal dat van nature voorkomt in ertsen in de aardkorst, met name in placergesteenten, graniet en sedimentaire gesteenten.

In de natuur bestaat uranium voornamelijk in de vorm van uranium-238 (U-238), goed voor 99,27%, terwijl uranium-235 slechts ongeveer 0,72% uitmaakt. Alleen uranium-235 kan echter energie opwekken voor gebruik in kernreactoren en voor de productie van atoombommen.

Uranium in natuurlijke vorm (Foto: Wikipedia).

Zo komen we tot het concept van uraniumverrijking. Dit proces bestaat in feite uit het verwijderen van de uranium-238-isotoop om de uranium-235-verhouding te verhogen tot het vereiste niveau, wat de energieproductie optimaliseert.

Om dat te doen, gebruiken ze een centrifuge – een apparaat dat met zeer hoge snelheden draait, tot wel 70.000 omwentelingen per minuut – om het zeer kleine gewichtsverschil tussen U-238 en U-235 te benutten.

Wanneer uranium in gasvorm in een centrifuge wordt gebracht, worden de zwaardere atomen (U-238) naar buiten geduwd, terwijl de lichtere atomen (U-235) dicht bij het centrum blijven en zo geleidelijk het U-235 afscheiden.

Dichtheid van U-235-isotopen (lichtblauw) voor en na uraniumverrijking door centrifuge (Foto: Science).

Dit proces wordt duizenden keren herhaald om de vereiste verrijkingsniveaus te bereiken. Concreet gaat het om ongeveer 3-5% voor gebruik in kerncentrales en ongeveer 90% voor de productie van kernwapens.

Vanwege deze capaciteit wordt uranium en vooral het uraniumverrijkingsproces internationaal nauwlettend gevolgd, omdat dezelfde technologie zowel vreedzame als militaire doeleinden kan dienen.

Het feit dat landen als Iran over technologie voor uraniumverrijking beschikken, is altijd een wereldwijde zorg geweest. Als ze de U-235-ratio hoog genoeg zouden kunnen maken, zouden ze binnen korte tijd massavernietigingswapens kunnen ontwikkelen.

Technisch gezien is uraniumverrijking een uiterst geavanceerd proces dat complexe infrastructuur, nauwkeurige controle en hoge kosten vereist. Dit maakt het ook een belangrijke schakel tussen energie (ontwikkeling van kernenergie) en militaire ambities (kernbommen).

Verrijkingsniveaus van uranium

4 niveaus van uraniumverrijking (Foto: centrusenergy).

Afhankelijk van het U-235-gehalte kan uranium diverse doeleinden dienen. Met name bij 3-5% wordt uranium beschouwd als "laagverrijkt" (LEU), wat voldoende is voor gebruik in civiele kernreactoren om energie op te wekken zonder risico op proliferatie.

Bij 20% of meer wordt uranium geclassificeerd als "hoogverrijkt" (HEU), wat wapenkwaliteit is. Met name kernwapens vereisen uranium dat tot 90% verrijkt is – een niveau dat bekendstaat als "global weapon-grade".

Een zorgwekkend punt is dat het verrijken van uranium van 60% naar 90% veel gemakkelijker is dan het verrijken van 0,7% naar 60%, omdat de hoeveelheid U-238 die verwijderd moet worden steeds kleiner wordt. Met andere woorden, het verrijken van uranium tot wapenkwaliteit is gemakkelijker dan het verrijken ervan in de eerste fase voor gebruik in een kernreactor.

Het SILEX-proces omvat het scheiden van de U-235-isotoop met behulp van een laser. Deze technologie zou de toekomst van verrijking kunnen veranderen door minder ruimte en energie te gebruiken (Foto: Science).

Naast energie en wapens heeft uranium ook belangrijke medische toepassingen.

Daar kan de isotoop U-235 of hoogverrijkt uranium worden gebruikt om molybdeen-99 te produceren, een radioactieve stof die essentieel is voor diagnostische beeldvorming en de behandeling van kanker.

Uranium kan dus worden gezien als een materiaal met een groot potentieel voor tweeërlei gebruik: het dient zowel humanitaire als militaire doeleinden, afhankelijk van de manier waarop elk land deze technologie benadert.

Onder nauw toezicht van internationale organisaties

Vanwege dit dubbele gebruik is de technologie voor uraniumverrijking een belangrijk aandachtspunt geworden in verdragen ter voorkoming van de verspreiding van kernwapens.

Het Internationaal Atoomenergie Agentschap (IAEA) speelt een rol bij het inspecteren en superviseren van uraniumverrijkingsactiviteiten in lidstaten, waarbij wordt gewaarborgd dat het beoogde gebruik civiel is en niet wordt omgezet in militair gebruik.

Deze verplichtingen zijn duidelijk vastgelegd in het Verdrag inzake de non-proliferatie van kernwapens (NPT) uit 1968. De realiteit van de monitoring is echter veel complexer, aangezien landen zoals Iran gedeeltelijk samenwerken met de IAEA, terwijl ze hun verrijkingscapaciteit blijven uitbreiden tot boven de normale drempel.

Israël heeft de belangrijkste nucleaire installaties van Iran als doelwit (foto: AP).

Zodra Iran een verrijkingsniveau van 60% bereikt – hoger dan welk civiel doel dan ook – schatten veel deskundigen in dat het land binnen enkele weken “op het punt zou kunnen staan ​​om bommen te maken”, als de politieke beslissing eenmaal is genomen.

Dat is ook de reden waarom verrijkingsfaciliteiten als Natanz, Fordow en Isfahan vaak het doelwit zijn van niet alleen diplomatieke maar ook militaire strategieën, zoals gebeurde bij de recente luchtaanvallen.

Potentiële en strategische waarde van uranium

Met de huidige ontwikkelingen beweegt de technologie voor uraniumverrijking zich richting doorbraken. Met name onderzoek met lasers (SILEX-technologie) kan de mogelijkheid bieden tot een verrijking die veel nauwkeuriger en effectiever is dan met centrifuges.

Dit brengt echter ook nieuwe uitdagingen met zich mee voor de beheersing en verspreiding van de technologie. Compacte lasersystemen zijn namelijk veel gemakkelijker te verbergen dan grote centrifuge-installaties.

SCK CEN Nucleair Onderzoekscentrum in Mol, provincie Antwerpen, België (Foto: Belganewsagency).

Vanuit economisch perspectief is uraniumverrijking ook steeds commercieel haalbaarder. Landen zonder verrijkingstechnologie moeten vaak LEU importeren uit andere landen of uit internationale verrijkingscentra – meestal complexen in Rusland, Frankrijk of Kazachstan.

Het wereldwijde beeld laat zien dat uraniumbeheersing in de loop der tijd niet langer alleen een kwestie van veiligheid is, maar onderdeel is geworden van de langetermijnstrategie voor energie van veel landen.

Nu de wereld streeft naar de overstap naar koolstofarme energiebronnen, zou uranium – als primaire brandstof voor kernenergie – in de 21e eeuw net zo belangrijk kunnen worden als olie of aardgas.

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