La costruzione del K-33 nel sito di Oak Ridge nel Tennessee ha arricchito l'uranio per le armi nucleari degli Stati Uniti dal 1954 al 1985. L'impianto è stato demolito nel 2012. Credito:DOE
I leader iraniani hanno minacciato di ritirarsi da un accordo del 2015 che limita le attività nucleari della loro nazione. Sotto l'accordo, gli Stati Uniti e altre cinque potenze mondiali hanno revocato le sanzioni economiche che avevano imposto per impedire all'Iran di sviluppare armi nucleari. Ma il presidente Trump ha rimosso gli Stati Uniti dall'accordo nel 2018 e ha reintrodotto le sanzioni.
Miles Pomper, un senior fellow presso il Middlebury Institute of International Studies di Monterey, spiega una delle attività chiave coperte dall'accordo con l'Iran, l'arricchimento dell'uranio, e perché è fondamentale sia per i programmi pacifici sull'energia nucleare che per la costruzione di armi nucleari.
1. Che cos'è l'arricchimento dell'uranio?
L'uranio può alimentare centrali nucleari e bombe nucleari perché alcuni dei suoi isotopi, o forme atomiche, sono fissili:i loro atomi possono essere facilmente scissi per rilasciare energia.
L'uranio appena estratto contiene più del 99 percento di un isotopo chiamato uranio 238, che non è fissile, più una minuscola frazione di uranio 235, che è fissile. L'arricchimento è un processo industriale per aumentare la percentuale di U-235. Di solito viene fatto facendo passare il gas di uranio attraverso dispositivi chiamati centrifughe, che ruotano ad alta velocità. Questo processo setaccia l'U-235, che è più leggero dell'U-238.
Le centrali nucleari commerciali funzionano con combustibile di uranio a basso arricchimento, che contiene il 3-5% di U-235. L'ulteriore elaborazione può produrre uranio altamente arricchito, che contiene più del 20% di U-235.
2. In che modo l'arricchimento dell'uranio è collegato alla produzione di armi nucleari?
La stessa tecnologia viene utilizzata per arricchire l'uranio sia per l'energia nucleare che per le armi nucleari. Le armi nucleari contengono tipicamente uranio arricchito all'80% di U-235 o più, noto come uranio per armi.
Le armi nucleari possono anche essere alimentate con plutonio, ma l'Iran avrebbe bisogno di irradiare il combustibile all'uranio nel suo reattore nucleare di Arak e costruire un impianto aggiuntivo per separare il plutonio dal combustibile esaurito per prendere quella strada. Attualmente il suo lavoro sull'uranio pone un rischio più immediato.
Sia l'energia nucleare che le armi nucleari si basano su reazioni a catena nucleari per rilasciare energia, ma in modi diversi. Una centrale nucleare commerciale utilizza combustibile di uranio a basso arricchimento e vari elementi di progettazione per generare una lenta reazione nucleare a catena che produce un flusso costante di energia. In un'arma nucleare, esplosivi ad alto potenziale appositamente progettati stipano abbastanza uranio o plutonio per armi da produrre una reazione a catena estremamente veloce che genera un'esplosione.
La produzione di un'arma nucleare implica qualcosa di più che produrre uranio o plutonio altamente arricchiti, ma gli esperti generalmente considerano questo il passaggio che richiede più tempo. È anche il palcoscenico più visibile agli estranei, quindi è un indicatore importante del progresso di un paese.
3. Quanto è bravo l'Iran nell'arricchire l'uranio?
Il lavoro dell'Iran sull'arricchimento dell'uranio è proseguito a singhiozzo, ma ora gli esperti generalmente credono che se si esce dall'accordo nucleare, potrebbe produrre abbastanza uranio altamente arricchito per un'arma nucleare.
Questi sforzi sono iniziati alla fine degli anni '80, mentre l'Iran era impegnato in una sanguinosa guerra con l'Iraq. Le prime centrifughe e progetti furono forniti da Abdul Qadeer Khan, uno scienziato nucleare pakistano che ha gestito una rete di mercato nero per le tecnologie nucleari dagli anni '70 ai primi anni 2000. Queste macchine erano di scarsa qualità, spesso modelli di seconda mano e spesso si rompevano. E gli Stati Uniti e Israele avrebbero effettuato operazioni di spionaggio, compresi gli attacchi informatici, per disabilitare ulteriormente la capacità di arricchimento dell'Iran.
L'Iran continua ad avere problemi tecnici nella produzione di centrifughe più avanzate. Ciò nonostante, ha migliorato le loro prestazioni sufficientemente negli anni precedenti l'accordo del 2015 che gli osservatori ritengono ampiamente che l'Iran potrebbe produrre materiale sufficiente per un programma di armi nucleari. L'accordo del 2015 ha fissato limiti alle attività di ricerca e sviluppo dell'Iran per limitare ulteriori progressi, ma l'Iran sta già testando i limiti legali di queste restrizioni.
4. In che modo l'accordo con l'Iran limita le attività dell'Iran?
The agreement limits how much uranium Iran can enrich and to what level. It also specifies how much enriched uranium Iran can stockpile, how many and what types of centrifuges it can use, and what kinds of research and development activities it can conduct.
All of these limits are designed to prevent Iranian scientists from amassing enough highly enriched uranium for a nuclear weapon—roughly 10 to 30 kilograms (22 to 65 pounds), depending on the device's design and the bomb-makers' sophistication and experience—in under a year. That delay is seen as long enough to give the international community time to respond if Iran decided to go nuclear.
The agreement also restricts Iran's plutonium separation research, and requires it to accept International Atomic Energy Agency inspections to ensure that it is not using peaceful nuclear activities as a cover to produce weapons.
If Iran does not exit the agreement, restrictions on its enrichment activities are scheduled to start easing in 2026 and largely end in 2031, although international monitoring will continue after that.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.