伊朗声称已将铀浓缩至4.5% 突破了3.67%的限制

伊朗声称已将铀浓缩至4.5%,突破了2015年核协议规定的3.67%的限制,此举违反美国特朗普总统执政期间的协议条款。但是浓缩意味着什么?

在某种程度上,这是一个简单的化学答案的问题。正如美国核管理委员会在其网站上解释的那样,铀有几种不同的形式(或“同位素”)。它们都具有相同数量的质子(92)但具有不同数量的中子。到目前为止,自然界中最常见的同位素是铀-238,它有146个中子。在地球上,这种同位素占任何天然铀样品的99.3%。

但对于核反应堆(或炸弹)来说,这种味道并不是很有用。密集的铀-238簇不倾向于开始核链式反应。然而,第二种最常见的同位素,铀-235(占任何天然铀样品的约0.7%,含有143个中子)确实倾向于开始核链式反应。在这些反应中,铀原子的原子核分裂成较小的原子核并释放出中子。那些中子然后导致其他原子核分裂,释放出更多的中子,从而产生释放大量能量的自持“链”反应。

富集铀是从铀样品中分选铀-238原子的过程,使得样品中含有较高比例的铀-235。富含3.67%的铀是3.67%的铀-235。富含4.5%的铀是4.5%的铀-235等等。那么,伊朗打破其浓缩门槛意味着该国现在更接近拥有核弹吗?

据美联社报道,4.5%的浓缩铀足以为伊朗和平利用的布什尔(Bushehr)核反应堆提供动力。但这一水平远远低于“武器级”铀90%的标准门槛。

将铀浓缩至90%是一项巨大的技术挑战。它需要建造和运行非常先进的离心机。如果你听过国际企图破坏伊朗核问题的消息,你就知道最成功的努力 – 一种叫做Stuxnet的计算机病毒- 袭击了伊朗的离心机。

离心机是很常见的实验室设备。他们旋转材料样品以产生离心力。在这种强烈的力量下,较重和较轻的材料往往会分离。

然而,普通的实验室离心机远远不足以将铀-235与铀-238分离。两种同位素的质量几乎相同但不完全相同。铀样品含有极少量的铀-235。

正如Live Science 先前报道的那样,一个寻求浓缩铀的国家必须首先将铀样品转化为天然气。然后,在铀原子再次从气体中提取之前,必须在强大的工业离心机中将该气体搅打至高速以使两种同位素分离。

提取137磅。根据“原子的制作”,制造被称为“小男孩”的炸弹所需的(62公斤)铀-235在1945年被放置在日本广岛,日本,美国,占全国能源供应量的10%。炸弹“(Simon&Schuster,1995)。原始铀样品重4吨(3,600公斤)。2万人帮助建造了制造炸弹的炼油设施,这是一个需要12,000人操作的设施。

伊朗能够浓缩大量武器级铀并非不可能。但4.5%的标志并不代表朝着这个方向迈出了重要一步。伊朗还威胁要将铀浓缩到20%,这一比例更接近武器级别。现在的问题是,由美国引发的核协议的崩溃是否继续使紧张局势升级。

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