O que é urânio e por que é necessário “enriquecê-lo” para ter a bomba atômica?

Em uma série de ataques começados na noite de quinta-feira, 12, Israel bombardeou diversas instalações iranianas, incluindo as de enriquecimento de urânio do programa nuclear dos aiatolás.

A operação militar foi uma resposta a tentativa do Irã de obter uma explosivo atômica, que poderia ser utilizada contra Israel.

Em 2021, o Irã anunciou a ativação de centrífugas modernas para enriquecer urânio mais rapidamente. Ferramentas de quem uso é proibido pelo combinação nuclear de Teerã de 2015.

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Na era, o portanto presidente Hassan Rohani inaugurou uma traço de 164 centrífugas IR-6 e outra de 30 IR-5 no multíplice de Natanz, no Noroeste do país.

O Irã portanto começou a enriquecer o mineral até 20% de urânio-235, embora Rohani tivesse dito que “todas as atividades nucleares são somente para fins pacíficos com fins civis”.

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Mas por que o urânio deveria ser “enriquecido”? E o que significa essa sentença?

O que é urânio?

O urânio foi desvelado em 1789, mas por mais de um século foi usado somente porquê corante na indústria do vidro.

Na natureza, o urânio é constituído de dois isótopos: urânio-235 e urânio-238. O número representa a soma de prótons (92) e nêutrons (143 ou 146).

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Os dois isótopos têm as mesmas propriedades físico-químicas, mas diferem no número de nêutrons no núcleo, o que torna um mais “pesado” que o outro.

Em nosso planeta hoje, o urânio tirado de minas é constituído por 99,275% de U-238 e 0,72% de U-235, além de uma porcentagem muito pequena de U-234.

Todos os isótopos de urânio são radioativos, ou seja, instáveis ​​e decaem em outros elementos por meio de uma série de etapas complexas.

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O U-238 perde metade de sua radioatividade em 4,47 bilhões de anos. O que significa que a quantidade presente no momento da formação da Terreno foi reduzida pela metade.

Por sua vez, o U-235 é muito mais radioativo e decai em murado de 700 milhões de anos. O que significa que, da formação da Terreno, resta somente murado de 1,5% do que estava presente no início.

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O U-235 já esteve presente em quantidades tais que poderia ter — em altas concentrações — oferecido origem a baterias atômicas naturais. 

Um “fóssil de U-235” foi encontrado há alguns anos na África, no Gabão, ativo há murado de 2 bilhões de anos.

Por que deveria ser enriquecido?

Somente o U-235 é capaz de sustentar uma reação nuclear em ergástulo quando está em uma concentração de pelo menos 3%.

O U-238 consegue sustentar uma reação em ergástulo somente posteriormente ser transformado em plutônio-239 (Pu-239) em um reator atômico.

O urânio tirado das minas deve portanto ser enriquecido em U-235.

Para usos civis, um enriquecimento de 3-5% é suficiente. Mas para usos militares, um enriquecimento muito maior se torna necessário.

Até 20% para serem usados ​​nos reatores de navios e submarinos movidos a vigor atômica, mais de 85% se alguém quiser fazer uma explosivo atômica porquê a que explodiu em 6 de agosto de 1945 sobre Hiroshima (a de Nagasaki era de plutônio).

Mas porquê enriquecer urânio?

O método mais utilizado atualmente é a centrifugação de gás, que é mais eficiente em termos energéticos do que os métodos anteriores.

A tecnologia subjacente é simples, mas difícil de implementar. Ela envolve essencialmente a rotação de um gás de hexafluoreto de urânio (UF6) a uma velocidade altíssima (50 milénio rotações por minuto), de modo que os átomos mais pesados ​​de U-238 se movam para fora devido à força centrífuga, enquanto os mais leves (U-235) permanecem mais próximos do núcleo.

Em cada centrífuga individual a separação é mínima, sendo necessário fabricar uma série de centrífugas nas quais o gás fracamente enriquecido passa portanto para outra centrífuga onde sofre um novo enriquecimento fraco e assim sucessivamente em cascata até obter a porcentagem desejada.

O que é urânio “empobrecido”?

A partir de 12 quilos de urânio oriundo você obtém aproximadamente 1 kg de U-235 enriquecido a 5%.

Os 11 kg restantes de “resíduos” do processo de enriquecimento são o chamado urânio “empobrecido”, ou seja, com altas porcentagens de U-238, menos radioativo que o urânio oriundo, mas ainda perigoso e tóxico.

Para que serve? Pode ser misturado ao plutônio e reintroduzido no combustível de usinas nucleares civis. Ou, porquê o urânio é o metal mais facilmente disponível e menos dispendioso, com a maior sisudez específica (18,9), ele é usado porquê lastro e contrapeso em navios, mísseis e aeronaves, para usos militares, porquê blindagem ou para projéteis pequenos, mas pesados , capazes de penetrar a blindagem de tanques.

O urânio na natureza possui dois isótopos: U-235 e U-238. Mas somente o primeiro, presente em somente 0,72% de todos os elementos da Terreno, é capaz de sustentar a reação em ergástulo necessária para o dispositivo.