編輯同志:
最近在媒體上看到,國際原子能機(jī)構(gòu)報(bào)告說,伊朗已自主生產(chǎn)出純度接近20%的濃縮鈾。請(qǐng)問這個(gè)離制造核武器還有多遠(yuǎn)?
安徽讀者 王建平
“濃縮”是指提高某一元素特定同位素豐度的同位素分離過程,例如從天然鈾生產(chǎn)濃縮鈾或從普通水生產(chǎn)重水。
鈾是存在于自然界中的稀有化學(xué)元素,具有放射性。鈾主要含三種同位素,即鈾238、鈾235和鈾234,其中只有鈾235是可裂變核元素,在中子轟擊下可發(fā)生鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng),可用作原子彈的核裝料和核電站反應(yīng)堆的燃料。在天然礦石中鈾的3種同位素共生,其中鈾235的含量相當(dāng)?shù)停挥屑s0.7%。 按照聯(lián)合國國際原子能機(jī)構(gòu)的定義,豐度為3%的鈾235為核電站發(fā)電用低濃縮鈾,鈾235豐度大于80%的鈾為高濃縮鈾,其中豐度為93%及以上的稱為武器級(jí)高濃縮鈾,主要用于制造核武器。
獲得鈾是非常復(fù)雜的系列工藝,要經(jīng)過探礦、開礦、選礦、浸礦、煉礦、精煉等流程,而濃縮分離是其中最后的流程,需要非常高的科技水平。獲得1公斤武器級(jí)鈾235需要200噸鈾礦石。由于涉及核武器問題,鈾濃縮技術(shù)是國際社會(huì)嚴(yán)禁擴(kuò)散的敏感技術(shù)。目前除了幾個(gè)核大國外,日本、德國、印度、巴基斯坦、阿根廷等國家都掌握了鈾濃縮技術(shù)。提煉濃縮鈾通常采用氣體離心法,氣體離心分離機(jī)是其中的關(guān)鍵設(shè)備,因此美國等國把擁有該設(shè)備作為判斷一國是否能進(jìn)行核武器研究的標(biāo)準(zhǔn)。
由于在豐度0.7%至2%之間需要與豐度2%至93%之間同樣多的分離功,因此濃縮過程并不是等比例關(guān)系。這意味著在能夠隨時(shí)獲得商用濃縮鈾的情況下,達(dá)到武器級(jí)的濃縮工作量可減少到不足一半。而將核材料提純到20%是實(shí)施核武計(jì)劃的重大一步。如果說濃縮到20%,使用2000個(gè)離心機(jī)需耗時(shí)1年,而從20%濃縮到能制造核彈的程度,費(fèi)時(shí)也不過6個(gè)月。按照美國專家的說法,達(dá)到20%的濃縮度就走了實(shí)現(xiàn)武器級(jí)鈾3/4的路程。
國際原子能機(jī)構(gòu)新近的報(bào)告認(rèn)為,伊朗儲(chǔ)藏有大量準(zhǔn)備進(jìn)一步提煉的低純度鈾,其數(shù)量遠(yuǎn)超民用所需數(shù)量。如果把它們提煉至90%的純度,就足以制造一兩個(gè)核彈?!? (李東文)