Почему уран является «узким местом» в конфликтах?

(Дэн Три) - Обогащение урана является одним из важных методов в цепочке развития ядерной энергетики. Но этот шаг также может стать дверью, ведущей к технологии ядерного оружия.

Напряженность между Израилем и Ираном обострилась на прошлой неделе, когда Израиль нанес удары по трем ключевым иранским ядерным объектам, убив нескольких ученых . Три объекта, Натанз, Исфахан и Фордо, имеют долгую историю и являются ключевыми для иранской программы обогащения урана.

Натанз и Фордо являются основными объектами, обслуживающими процесс обогащения урана с использованием современной технологии газовых центрифуг. Исфахан отвечает за подготовку сырья (гексафторид урана – UF₆).

Внутри завода по обогащению урана в Исфахане, в 450 км к югу от Тегерана (Фото: Reuters).

Целью атак на эти объекты является замедление или срыв производства высокообогащенного урана, что в краткосрочной перспективе может превратить Иран в государство, способное обладать ядерным оружием.

Каковы свойства урана и почему необходимо обогащать уран?

Уран — химический элемент с символом U и атомным номером 92, относящийся к группе актиноидов периодической таблицы. Это слаборадиоактивный тяжелый металл, который встречается в природе в рудах земной коры, особенно в россыпях, гранитах и ​​осадочных породах.

В природе уран существует в основном в форме урана-238 (U-238), составляя 99,27%, тогда как уран-235 составляет всего около 0,72%. Однако только уран-235 обладает способностью генерировать энергию для использования в ядерных реакторах, а также для изготовления атомных бомб.

Уран в природном виде (Фото: Википедия).

Итак, мы приходим к концепции обогащения урана. Этот процесс по сути представляет собой постепенное удаление изотопа урана-238 для повышения содержания урана-235 до необходимого уровня, что оптимизирует производство энергии.

Для этого они используют центрифугу — устройство, вращающееся на очень высоких скоростях, до 70 000 оборотов в минуту, — чтобы использовать очень небольшую разницу в весе между U-238 и U-235.

Когда уран подается в центрифугу в газообразной форме, более тяжелые атомы (U-238) выталкиваются наружу, в то время как более легкие атомы (U-235) остаются ближе к центру, тем самым постепенно отделяя U-235.

Плотность изотопов U-235 (светло-голубой) до и после обогащения урана с использованием центрифуг (Фото: Science).

Этот процесс повторяется тысячи раз для достижения требуемых уровней обогащения. В частности, около 3–5% для использования на атомных электростанциях и около 90% для производства ядерного оружия.

Из-за этого потенциала уран и особенно процесс обогащения урана находятся под пристальным международным контролем, поскольку одна и та же технология может использоваться как в мирных, так и в военных целях.

Наличие технологий обогащения урана у таких стран, как Иран, всегда вызывало обеспокоенность во всем мире, поскольку если бы им удалось достаточно высоко поднять содержание U-235, они могли бы за короткое время создать оружие массового поражения.

С технической точки зрения обогащение урана — чрезвычайно сложный процесс, требующий сложной инфраструктуры, точного контроля и высоких затрат. Это то, что делает его ключевой разделительной линией между энергетикой (развитие ядерной энергетики) и военными амбициями (атомные бомбы).

Уровни обогащения урана

4 уровня обогащения урана (Фото: centrusenergy).

В зависимости от содержания U-235 уран может служить различным целям. В частности, при 3–5% уран считается «низкообогащенным» (НОУ), что достаточно для использования в гражданских ядерных энергетических реакторах для выработки энергии без риска распространения.

При 20% и более уран классифицируется как «высокообогащенный» (ВОУ), то есть оружейный. Ядерное оружие, в частности, требует урана, обогащенного до 90% — уровня, известного как «глобальный оружейный класс».

Беспокоит то, что обогащать уран с 60% до 90% на самом деле гораздо проще, чем обогащать его с 0,7% до 60%, поскольку количество U-238, которое необходимо удалить, становится меньше. Другими словами, обогащать уран до оружейного уровня проще, чем обогащать его до первой стадии для использования в ядерном реакторе.

Процесс SILEX включает разделение изотопа U-235 с помощью лазера. Эта технология может изменить будущее обогащения, используя меньше пространства и энергии (Фото: Science).

Помимо энергетики и оружия, уран также имеет важное медицинское применение.

Там изотоп U-235 или высокообогащенный уран можно использовать для производства молибдена-99 — радиоактивного вещества, необходимого для диагностической визуализации и лечения рака.

Таким образом, уран можно рассматривать как материал с двояким назначением, который может использоваться как в гуманитарных целях, так и в военных целях, в зависимости от того, как каждая страна подходит к этой технологии.

Под пристальным наблюдением международных организаций

Из-за своей двойного назначения технология обогащения урана стала предметом первостепенной важности в договорах о нераспространении ядерного оружия.

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) играет определенную роль в инспектировании и надзоре за деятельностью по обогащению урана в странах-членах, гарантируя, что предполагаемое использование урана является гражданским и не переводится в военные цели.

Эти обязательства четко определены в Договоре о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО) 1968 года. Однако на практике мониторинг гораздо сложнее, поскольку такие страны, как Иран, поддерживают частичное сотрудничество с МАГАТЭ, продолжая при этом расширять свои мощности по обогащению сверх обычного порога.

Ключевые ядерные объекты Ирана подвергаются нападкам со стороны Израиля (Фото: AP).

По оценкам многих экспертов, как только Иран достигнет 60-процентного обогащения — ​выше уровня любого гражданского использования — страна может оказаться «на расстоянии бомбы» всего за несколько недель, если будет принято политическое решение.

По этой же причине такие обогатительные объекты, как Натанз, Фордо, Исфахан, часто становятся объектами не только дипломатических, но и военных стратегических нападений, как это произошло во время недавних авиаударов.

Потенциальная стратегическая ценность урана

С текущим развитием технология обогащения урана движется к прорывам. В частности, исследования с использованием лазеров (технология SILEX) могут открыть возможность обогащения, которое будет намного более точным и эффективным, чем центрифуги.

Однако это также создает множество новых проблем в контроле и распространении технологии, поскольку компактные лазерные системы гораздо легче спрятать, чем массивные центрифужные установки.

Центр ядерных исследований SCK CEN в Моле, провинция Антверпен, Бельгия (Фото: Belganewsagency).

С экономической точки зрения обогащение урана также становится все более коммерчески выгодным. Странам без технологий обогащения часто приходится импортировать НОУ из других стран или из международных центров обогащения – как правило, комплексов в России, Франции или Казахстане.

Глобальная картина показывает, что со временем контроль над ураном перестал быть просто вопросом безопасности, а стал частью долгосрочной энергетической стратегии многих стран.

Поскольку мир стремится перейти на низкоуглеродные источники энергии, уран — основное топливо для ядерной энергетики — может стать таким же важным, как нефть или природный газ в XXI веке.

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