Förra veckan eskalerade spänningarna mellan Israel och Iran då Israel inledde attacker mot tre viktiga iranska kärnkraftsanläggningar, vilket dödade flera forskare . De tre platserna – Natanz, Isfahan och Fordow – har en lång historia och spelar en avgörande roll i Irans urananrikningsprogram.
Av dessa är Natanz och Fordow de viktigaste anläggningarna som betjänar urananrikningsprocessen med modern gascentrifugteknik. Isfahan ansvarar för att framställa råvaran (uranhexafluorid – UF₆).
Inuti en urananrikningsanläggning i Isfahan, 450 km söder om Teheran (Foto: Reuters).
Attackerna riktade mot dessa anläggningar syftade till att bromsa eller störa produktionen av höganrikat uran, vilket på kort sikt skulle kunna göra Iran till en kärnvapenförmögen stat.
Vilka egenskaper har uran, och varför är urananrikning nödvändig?
Uran är ett kemiskt grundämne med symbolen U och atomnummer 92, som tillhör aktinidgruppen i det periodiska systemet. Det är en milt radioaktiv tungmetall som förekommer naturligt i malmer på jordskorpan, särskilt i placeravlagringar, granit och sedimentära bergarter.
I naturen förekommer uran huvudsakligen i form av uran-238 (U-238), som står för upp till 99,27 %, medan uran-235 endast står för cirka 0,72 %. Emellertid är det endast uran-235 som kan generera energi för användning i kärnreaktorer, såväl som för tillverkning av atombomber.
Uran i sin naturliga form (Bild: Wikipedia).
Därför är vi bekanta med konceptet urananrikning. Denna process innebär i huvudsak att man gradvis avlägsnar isotopen uran-238 för att öka andelen uran-235 till den erforderliga nivån och optimera dess energiproduktionskapacitet.
För att göra detta används centrifuger – anordningar som roterar med mycket höga hastigheter, upp till 70 000 varv per minut – för att utnyttja den mycket lilla viktskillnaden mellan U-238 och U-235.
När uran förs in i en centrifug i gasform, trycks de tyngre atomerna (U-238) utåt, medan de lättare atomerna (U-235) stannar kvar nära mitten, vilket gradvis separerar U-235.
Densiteten hos U-235-isotoper (ljusblå) före och efter urananrikning med centrifug (Bild: Vetenskap).
Denna process upprepas tusentals gånger för att uppnå den erforderliga anrikningsnivån. Mer specifikt används cirka 3–5 % i kärnkraftverk och cirka 90 % för tillverkning av kärnvapen.
På grund av denna förmåga övervakas uran, och särskilt urananrikningsprocessen, noggrant internationellt, eftersom samma teknik kan tjäna både fredliga och militära syften.
Att länder som Iran har teknik för urananrikning är en global oro eftersom de, genom att höja koncentrationen av U-235 till en tillräckligt hög nivå, skulle kunna tillverka massförstörelsevapen på kort tid.
Ur ett tekniskt perspektiv är urananrikning en extremt sofistikerad process som kräver komplex infrastruktur, exakt kontroll och betydande kostnader. Det är också detta som gör den till en avgörande skiljelinje mellan energi (kärnkraftsutveckling) och militära ambitioner (kärnbomber).
Nivåer av urananrikning
Fyra nivåer av urananrikning (Bild: centrusenergy).
Beroende på andelen U-235 kan uran tjäna olika syften. Mer specifikt anses uran vid nivåer på 3–5 % vara "låganrikat" (LEU), tillräckligt för användning i civila kärnkraftsreaktorer för att generera energi utan risk för vapenspridning.
Vid 20 % eller högre klassificeras uran som "höganrikat" (HEU), vilket gör det vapenklassat. Kärnvapen kräver uran som är anrikat till 90 % – en nivå som kallas "global vapenklass".
En oroande punkt är att det faktiskt är mycket enklare att anrika uran från 60 % till 90 % än från 0,7 % till 60 %, eftersom mängden U-238 som behöver avlägsnas minskar. Med andra ord är det enklare att anrika uran till vapenklass än det initiala steget för användning i kärnreaktorer.
SILEX-processen innebär att U-235-isotopen separeras med hjälp av en laser. Denna teknik skulle kunna revolutionera framtidens anrikning genom att använda mindre utrymme och energi (Bild: Vetenskap).
Förutom energi och vapen har uran även betydande medicinska tillämpningar.
Där kan isotopen U-235, eller höganrikat uran, användas för att producera molybden-99, ett radiofarmaceutisk medel som är nödvändigt för diagnostisk avbildning och cancerbehandling.
Uran kan således ses som ett mycket mångsidigt material som tjänar både humanitära och militära syften, beroende på hur varje land närmar sig denna teknik.
Underlagt noggrann granskning från internationella organisationer.
Det är just på grund av denna dubbla användningsområde som urananrikningsteknik har blivit en högt uppsatt fråga i icke-spridningsavtal om kärnvapen.
Internationella atomenergiorganet (IAEA) agerar som inspektör och övervakare av urananrikning i medlemsstaterna och säkerställer att den avsedda användningen är civil och inte omvandlas för militära ändamål.
Icke-spridningsavtalet om kärnvapen (NPT), som undertecknades 1968, anger tydligt dessa skyldigheter. Verkligheten kring övervakning är dock betydligt mer komplex, eftersom länder som Iran upprätthåller delvis samarbete med IAEA samtidigt som de fortsätter att utöka sin anrikningskapacitet utöver konventionella gränser.
Irans viktigaste kärnkraftsanläggningar är måltavlor för Israel (Foto: AP).
När Iran nådde 60 % anrikning – högre än något civilt syfte – uppskattade många experter att landet kunde förkorta ”bombtillverkningsgapet” till bara några veckor, om rätt politiska beslut fattades.
Det är också anledningen till att anrikningsanläggningar som Natanz, Fordow och Isfahan ofta är måltavlor, inte bara inom diplomati utan även inom militär strategi, vilket hände i de senaste flygattackerna.
Urans potentiella och strategiska värde.
Med nuvarande framsteg går urananrikningstekniken mot genombrott. I synnerhet forskning med lasrar (SILEX-teknik) skulle kunna öppna upp möjligheter för mycket mer exakt och effektiv anrikning jämfört med centrifuger.
Detta medför dock också nya utmaningar när det gäller att kontrollera och sprida tekniken, eftersom kompakta lasersystem är mycket lättare att dölja än massiva centrifuganläggningar.
Kärnforskningscentret SCK CEN i Mol, provinsen Antwerpen, Belgien (Foto: Belganewsagency).
Ur ett ekonomiskt perspektiv blir urananrikningsprocessen också alltmer kommersiellt värdefull. Länder utan anrikningsteknik måste ofta importera urananrikningsmedel (LEU) från andra länder eller från internationella anrikningscentra – vanligtvis komplex i Ryssland, Frankrike eller Kazakstan.
Den globala bilden visar att urankontroll i allt högre grad inte längre är en renodlad säkerhetsfråga, utan har blivit en del av många länders långsiktiga energistrategi.
I takt med att världen strävar efter att övergå till koldioxidsnåla energikällor kan uran – som det primära bränslet för kärnkraft – bli en nyckelfaktor, inte mindre viktig än olja eller naturgas, under 2000-talet.
Källa: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/tai-sao-uranium-la-nut-that-trong-cac-cuoc-xung-dot-20250621175146509.htm
Kommentar (0)