Varför är uran en "flaskhals" i konflikter?

(Dan Tri) – Urananrikning är en av de viktiga teknikerna i kärnkraftsutvecklingskedjan. Men detta steg kan också vara dörren som leder till atomvapenteknik.

Förra veckan eskalerade spänningarna mellan Israel och Iran när Israel inledde attacker mot tre viktiga iranska kärnkraftsanläggningar, vilket dödade flera forskare . De tre platserna, Natanz, Isfahan och Fordow, har en lång historia och är centrala för Irans urananrikningsprogram.

Natanz och Fordow är de viktigaste anläggningarna som betjänar urananrikningsprocessen med modern gascentrifugteknik. Isfahan ansvarar för framställningen av råvaror (uranhexafluorid – UF₆).

Inuti urananrikningsanläggningen i Isfahan, 450 km söder om Teheran (Foto: Reuters).

Attackerna mot dessa anläggningar syftar till att bromsa eller störa produktionen av höganrikat uran, vilket skulle kunna förvandla Iran till en stat som kan besitta en atombomb inom kort.

Vilka egenskaper har uran och varför är det nödvändigt att anrika uran?

Uran är ett kemiskt grundämne med symbolen U och atomnummer 92, som tillhör aktinidgruppen i det periodiska systemet. Det är en lätt radioaktiv tungmetall som förekommer naturligt i malmer i jordskorpan, särskilt i placerbergarter, granitbergarter och sedimentära bergarter.

I naturen förekommer uran huvudsakligen i form av uran-238 (U-238), som står för 99,27 %, medan uran-235 endast står för cirka 0,72 %. Emellertid är det endast uran-235 som har förmågan att generera energi för användning i kärnreaktorer, samt för att tillverka atombomber.

Uran i naturlig form (Foto: Wikipedia).

Så kommer vi till konceptet urananrikning. Denna process går i grunden ut på att ta bort isotopen uran-238 för att öka uran-235-förhållandet till önskad nivå, vilket optimerar energiproduktionen.

För att göra det använder de en centrifug – en anordning 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 matas in i en centrifug i gasform, trycks de tyngre atomerna (U-238) utåt, medan de lättare atomerna (U-235) stannar kvar nära mitten, varigenom U-235 gradvis separeras.

Densiteten hos U-235-isotoper (ljusblå) före och efter urananrikning med centrifug (Foto: Science).

Denna process upprepas tusentals gånger för att uppnå de erforderliga anrikningsnivåerna. Mer specifikt cirka 3–5 % för användning 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 tillgång till urananrikningsteknik har alltid varit en global oro, eftersom om de kunde höja U-235-halten tillräckligt högt skulle de kunna skapa massförstörelsevapen på kort tid.

Ur ett tekniskt perspektiv är urananrikning en extremt sofistikerad process som kräver komplex infrastruktur, precisa kontroller och höga kostnader. Det är också detta som gör den till en viktig gränslinje mellan energi (kärnkraftsutveckling) och militära ambitioner (kärnbomber).

Urananrikningsnivåer

4 nivåer av urananrikning (Foto: centrusenergy).

Beroende på U-235-halten kan uran tjäna en mängd olika syften. Mer specifikt anses uran vid 3–5 % vara "låganrikat" (LEU), vilket är tillräckligt för användning i civila kärnkraftsreaktorer för att generera energi utan risk för spridning.

Vid 20 % eller mer klassificeras uran som "höganrikat" (HEU), vilket är vapenkvalitet. Kärnvapen kräver i synnerhet uran anrikat till 90 % – en nivå som kallas "global vapenkvalitet".

En oroande punkt är att det faktiskt är mycket enklare att anrika uran från 60 % till 90 % än att anrika det från 0,7 % till 60 %, eftersom mängden U-238 som behöver avlägsnas blir mindre. Med andra ord är det enklare att anrika uran till vapenkvalitet än att anrika det i det första steget för användning i en kärnreaktor.

SILEX-processen innebär att U-235-isotopen separeras med hjälp av en laser. Denna teknik skulle kunna förändra framtidens anrikning genom att använda mindre utrymme och energi (Foto: Science).

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 radioaktivt ämne som är avgörande för diagnostisk avbildning och cancerbehandling.

Uran kan således ses som ett material med hög dubbel användning, som tjänar både humanitär och militär potential, beroende på hur varje land närmar sig denna teknik.

Under noggrann övervakning av internationella organisationer

På grund av denna dubbla användningsområde har urananrikningsteknik blivit en primär angelägenhet i icke-spridningsavtal om kärnvapen.

Internationella atomenergiorganet (IAEA) spelar en roll i att inspektera och övervaka urananrikning i medlemsländerna och säkerställer att den avsedda användningen är civil och inte omvandlad till militär.

Dessa skyldigheter är tydligt definierade i icke-spridningsavtalet (NPT) från 1968. Verkligheten av övervakning är dock mycket mer komplicerad eftersom länder som Iran upprätthåller delvis samarbete med IAEA samtidigt som de fortsätter att utöka sin anrikningskapacitet utöver det normala tröskelvärdet.

Irans viktigaste kärnkraftsanläggningar är måltavlor för Israel (Foto: AP).

När Iran når 60 % anrikning – högre än något civilt syfte – bedömer många experter att landet kan vara "på bombtillverkningsavstånd" inom bara några veckor, om det politiska beslutet fattas.

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 den nuvarande utvecklingen går urananrikningstekniken mot genombrott. Särskilt forskning med hjälp av lasrar (SILEX-teknik) kan öppna upp möjligheten till anrikning som är mycket mer exakt och effektiv än centrifuger.

Detta medför dock också många nya utmaningar när det gäller att kontrollera och sprida tekniken, eftersom kompakta lasersystem är mycket lättare att dölja än massiva centrifuganläggningar.

SCK CEN kärnforskningscenter i Mol, provinsen Antwerpen, Belgien (Foto: Belganewsagency).

Ur ett ekonomiskt perspektiv är urananrikning också alltmer kommersiellt gångbar. Länder utan anrikningsteknik måste ofta importera låguran från andra länder eller från internationella anrikningscentra – vanligtvis komplex i Ryssland, Frankrike eller Kazakstan.

Den globala bilden visar att urankontroll med tiden inte längre bara är en 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 lika avgörande som 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