Iran tuyên bố họ đã làm giàu uranium tới 4,5%, phá vỡ giới hạn 3,67% được thiết lập trong thỏa thuận hạt nhân năm 2015. Động thái này là một phản ứng đối với Hoa Kỳ vi phạm các điều khoản của thỏa thuận dưới thời chính quyền của Tổng thống Donald Trump. Nhưng những tin tức làm giàu có ý nghĩa gì?
Ở một mức độ nhất định, đây là một câu hỏi với một câu trả lời đơn giản, hóa học. Như Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Hoa Kỳ giải thích trên trang web của mình, uranium có một vài dạng khác nhau (hoặc "đồng vị"). Tất cả chúng có cùng số proton (92) nhưng số nơtron khác nhau. Cho đến nay, đồng vị phổ biến nhất như vậy trong tự nhiên là uranium-238, có 146 neutron. Trên trái đất, đồng vị này chiếm 99,3% của bất kỳ mẫu uranium nào xuất hiện tự nhiên.
Nhưng đối với các lò phản ứng hạt nhân (hoặc bom), hương vị đó không hữu ích lắm. Các cụm uranium-238 dày đặc không có xu hướng bắt đầu các phản ứng chuỗi hạt nhân. Tuy nhiên, đồng vị phổ biến thứ hai, uranium-235 (chỉ chiếm khoảng 0,7% trong số bất kỳ mẫu urani tự nhiên nào và chứa 143 neutron), có xu hướng bắt đầu phản ứng chuỗi hạt nhân. Trong các phản ứng này, hạt nhân của các nguyên tử urani tách thành các hạt nhân nhỏ hơn và giải phóng neutron. Những neutron đó sau đó khiến các hạt nhân khác tách ra, giải phóng nhiều neutron hơn cho phản ứng "chuỗi" tự duy trì phát ra một lượng năng lượng khổng lồ.
Làm giàu uranium là quá trình phân loại các nguyên tử uranium-238 ra khỏi mẫu uranium sao cho mẫu bao gồm tỷ lệ uranium-235 cao hơn. Uranium làm giàu tới 3,67% là 3,67% uranium-235. Uranium làm giàu tới 4,5% là 4,5% uranium-235. Và như thế.
Vì vậy, việc Iran phá vỡ ngưỡng làm giàu có nghĩa là nước này hiện đang tiến gần hơn đến việc có bom?
Không hẳn vậy.
Như Associated Press đã báo cáo, 4,5% được làm giàu đủ để Iran cung cấp năng lượng cho lò phản ứng hạt nhân Bushehr hòa bình, đã hoạt động. Nhưng mức đó vượt xa ngưỡng 90% tiêu chuẩn đối với uranium "cấp vũ khí".
Và làm giàu uranium đến 90% là một thách thức kỹ thuật to lớn. Nó đòi hỏi xây dựng và vận hành máy ly tâm rất tiên tiến. Nếu bạn đã theo dõi tin tức về các nỗ lực quốc tế phá hoại nỗ lực hạt nhân của Iran, bạn sẽ biết rằng nỗ lực thành công nhất - một loại virus máy tính có tên Stuxnet - đã tấn công các máy ly tâm của Iran.
Máy ly tâm là những mảnh đủ phổ biến của thiết bị thí nghiệm. Họ quay các mẫu vật liệu xung quanh để tạo ra lực ly tâm. Dưới lực mạnh đó, các vật liệu nặng hơn và nhẹ hơn có xu hướng tách ra.
Tuy nhiên, một máy ly tâm trong phòng thí nghiệm thông thường không đủ mạnh để tách uranium-235 khỏi uranium-238. Hai đồng vị gần, nhưng không hoàn toàn, giống nhau về khối lượng. Và một mẫu uranium chứa rất ít uranium-235.
Như Live Science đã báo cáo trước đây, một quốc gia muốn làm giàu uranium trước tiên phải biến đổi mẫu uranium thành khí. Sau đó, khí đó phải được đánh tới tốc độ cực mạnh trong các máy ly tâm công nghiệp mạnh mẽ để làm cho hai đồng vị tách ra, trước khi các nguyên tử urani được tách ra khỏi khí một lần nữa.
Để giải nén 137 lbs. (62 kg) uranium-235 cần thiết để chế tạo quả bom có tên là "Cậu bé" được thả xuống thành phố Hiroshima, Nhật Bản, Hoa Kỳ vào năm 1945 đã sử dụng hết 10% nguồn cung cấp năng lượng quốc gia, theo "The Making of the Atomic Bom "(Simon & Schuster, 1995). Mẫu uranium ban đầu nặng 4 tấn (3.600 kg). Và 20.000 người đã giúp xây dựng cơ sở tinh chế chế tạo bom, một cơ sở cần 12.000 người để hoạt động.
Không có khả năng Iran có thể làm giàu một kho dự trữ uranium cấp vũ khí đáng kể. Nhưng nhãn hiệu 4,5% không đại diện cho một bước quan trọng theo hướng đó, ngoại trừ về mặt biểu tượng. Iran cũng đã đe dọa sẽ làm giàu uranium tới 20%, gần hơn nhưng vẫn không phải là loại vũ khí. Câu hỏi bây giờ là liệu sự phá vỡ thỏa thuận hạt nhân, được kết thúc bởi Hoa Kỳ, có tiếp tục leo thang căng thẳng hay không.
