Verrijkt uranium is terug in het nieuws met een rapport dat Iran is begonnen met het maken van het spul op een zwaar versterkte site in het noorden van dat land. Maar wat is verrijkt uranium?
gerelateerde inhoud
- CSI: Tennessee — Betreed de wereld van nucleaire forensische geneeskunde
Uranium is element 92 op het periodiek systeem - elk molecuul heeft 92 protonen in zijn kern. Het aantal neutronen kan variëren, en dat is het verschil tussen de drie isotopen van uranium die we hier op aarde vinden. Uranium-238 (92 protonen plus 146 neutronen) is de meest voorkomende vorm en ongeveer 99, 3 procent van al het uranium is U-238. De rest is U-235 (0, 7 procent), met een spoorwaarde van U-234.
Uranium heeft een slechte reputatie (het is tenslotte radioactief), maar U-238 heeft een zeer lange halfwaardetijd, wat betekent dat het redelijk veilig kan worden gebruikt zolang er voorzorgsmaatregelen worden genomen (zoals te zien in de video hieronder). Belangrijker hier is echter dat de U-238 niet splijtbaar is - het kan geen nucleaire reactie veroorzaken en deze ondersteunen.
U-235 is echter splijtbaar; het kan een nucleaire reactie veroorzaken en deze ondersteunen. Maar die 0, 7 procent in natuurlijk voorkomend uranium is niet genoeg om een bom of zelfs een kernreactor voor een energiecentrale te maken. Een energiecentrale vereist uranium met drie tot vier procent U-235 (dit staat bekend als laagverrijkt uranium of reactorkwaliteit), en een bom heeft uranium nodig met maar liefst 90 procent U-235 (hoogverrijkt uranium).
Uraniumverrijking is dus het proces waarbij een uraniummonster het aandeel U-235 verhoogt.
De eerste mensen die erachter kwamen hoe dit te doen, waren de wetenschappers van het Manhattan Project tijdens de Tweede Wereldoorlog. Ze bedachten vier methoden om de U-235 te scheiden van uraniumerts: gasdiffusie, elektromagnetische scheiding, thermische thermische diffusie en centrifugatie, hoewel ze op dat moment centrifugatie niet praktisch vonden voor grootschalige verrijking.
De meest gebruikelijke methoden voor het vandaag verrijken van uranium zijn centrifugatie (decennia van ontwikkeling hebben deze methode efficiënter gemaakt dan tijdens WO II) en gasdiffusie. En andere methoden worden ontwikkeld, waaronder verschillende op basis van lasertechnieken.
Hoogverrijkt uranium, het type dat wordt gebruikt in bommen, is duur en moeilijk te maken, en daarom blijft het een barrière, hoewel niet onoverkomelijk, voor landen die kernwapens willen ontwikkelen. En zodra een natie het vermogen ontwikkelt om uranium te verrijken boven reactorkwaliteit (Iran is naar verluidt begonnen met het produceren van tot 20 procent verrijkt uranium), is de weg naar uranium van wapenkwaliteit aanzienlijk versneld.
Lees meer over nucleaire problemen in Iran van Arms Control Wonk, de Carnegie Endowment for International Peace en ISIS NuclearIran, van het Institute for Science and International Security.
En leer meer over het element uranium, inclusief verarmd uranium, in deze selectie uit het periodiek systeem van video's:
