Iran znowu wzbogaca

Najpierw dobrze jest poznać polityczny kontekst całej awantury. Bo to, że pomiędzy USA a Iranem nie jest dobrze, wiadomo od dawna. I jest coraz gorzej. Ostatnio Iran stwierdził, że jednostronnie przekracza zapisy tzw. porozumienia atomowego.

Porozumienie atomowe pomiędzy Iranem a sześcioma światowymi mocarstwami zostało podpisane 4 lata temu. Świat nie chciał, by Teheran miał broń jądrową, więc poszedł na ustępstwa w sprawie międzynarodowych sankcji, ale w zamian oczekiwał, że Iran przestanie pracować nad bronią jądrową. Oczywistym znakiem tych prac jest tzw. wzbogacanie uranu. Nie tylko zobowiązano Iran, by tego nie robił, ale zapewniono też prawo wizytowania przez międzynarodowych inspektorów miejsc, w których do takiego wzbogacania miałoby dochodzić. Trudno powiedzieć, czy Iran do zapisów porozumienia się stosował. Izraelski rząd od początku twierdził, że próba dogadania się z Iranem to błąd. Tak też uważali niektórzy politycy w USA, w tym Donald Trump, który ostatecznie w połowie 2018 roku „wyprowadził” USA z porozumienia z Iranem. W konsekwencji na Iran zostały nałożone sankcje skutkujące np. zakazem kupowania od Teheranu ropy naftowej. A handel ropą jest jednym z głównych źródeł dochodu tego państwa.Mimo zapewnień innych sygnatariuszy porozumienia atomowego nie udało się znaleźć sposobu na przekonanie USA, by od sankcji odstąpiły; nie udało się ich również ominąć. W związku z tym Iran uznał, że nie ma obowiązku przestrzegania traktatu. I – jeżeli wierzyć zapewnieniom irańskich władz – teraz wzbogaca uran ponad poziom, który był zapisany w porozumieniu atomowym.

Czym jest wzbogacanie?

Iran przez lata zapewniał, że jego program jądrowy służy wyłącznie rozwojowi energetyki cywilnej. Paliwem w elektrowni jądrowej może być jednak uran naturalny (wydobyty spod ziemi, odpowiednio oczyszczony i przerobiony). Można oczywiście budować reaktory na paliwo wzbogacone, które łatwo kupić. To tak, jak gdyby chcieć – od zera – wybudować cały przemysł lotniczy tylko po to, by korzystać z kilku samolotów. Poza tym Iran nie ma złóż uranu, więc paliwo i tak musi od kogoś kupować. O niezależności energetycznej nie ma tutaj mowy. Największymi producentami uranu są Kazachstan, Kanada, Australia i Nigeria. Dalej na liście pojawiają się Rosja, Namibia i Uzbekistan. Te kraje zapewniają ponad 90 proc. światowego zapotrzebowania na uran.

W naturalnych złożach uran występuje w kilku odmianach (izotopach). Znakomita większość to izotop U-238. W środowisku tej wersji jest prawie 99,3 proc., pozostałe odmiany stanowią mniej niż jeden procent. Niestety, ten najczęściej występujący w naturze uran nie nadaje się do „spalania” w reaktorach jądrowych. W przeciwieństwie do o wiele rzadziej występującego uranu-235, którego w przyrodzie jest ok. 0,7 proc. Jest on idealny do budowy reaktorów (i niestety także bomb) atomowych. W przyrodzie w śladowych ilościach występuje jeszcze jeden izotop uranu – U-234.

Dlaczego uran-238 jest z punktu widzenia energetyki nieużyteczny, a uran-235 – nieodzowny? Wszystkie izotopy uranu mają w jądrze atomowym taką samą liczbę elektronów. Jest ich dokładnie 92. Na Ziemi nie znajdziemy pierwiastka z większą liczbą elektronów w jądrze. 92 protony w jądrze automatycznie oznaczają 92 elektrony na powłokach wokół jądra. Różne wersje uranów mają zatem tyle samo elektronów i protonów, ale inną liczbę neutronów. Te – tak jak protony – siedzą w jądrze atomowym i wraz z nimi odpowiadają za stabilność tego jądra. Jądro ze 143 neutronami (czyli uran-235) jest mniej stabilne niż jądro ze 146 neutronami (a więc uran-238). W efekcie, gdy coś uderzy w jądro uranu-235, rozpadnie się ono, uwalniając energię. W przypadku uranu-238 sprawa nie jest oczywista. Energia, która uwalnia się w czasie rozpadu (a w zasadzie roz­szczepienia się) uranu-235, jest wykorzystywana do produkcji prądu elektrycznego w reaktorach jądrowych.

Ile procent?

No dobrze, ale co zrobić, jeśli dla energetyki jądrowej przydatnym izotopem jest ­uran-235, ale stanowi on tylko 0,7 proc. całego występującego na Ziemi uranu? No właśnie – trzeba go wzbogacić. Proces ten polega na zwiększaniu w mieszaninie różnych uranów zawartości uranu-235. Zwiększaniu o ile? To zależy od konstrukcji reaktora. Są takie (np. wypełnione ciężką wodą), które wzbogaconego paliwa w ogóle nie potrzebują, w innych konstrukcjach konieczne jest wzbogacenie o jeden lub nawet kilka procent.

Nie jest to proces prosty. Nie da się przeprowadzić reakcji, w której wychwycimy izotopy, na których nam zależy. Chemicznie uran to uran. Niezależnie od izotopu reakcje chemiczne będą z nim przebiegały tak samo. Jedynym sposobem jest zastosowanie jakiegoś zjawiska fizycznego. Izotopy trzeba rozdzielić mechanicznie. Skoro jeden jest cięższy od drugiego o trzy neutrony, musi się znaleźć jakiś sposób, by je rozdzielić. Rozdzielanie elektromagnetyczne, termodyfuzja, rozdzielanie laserowe czy aerodynamiczne, w końcu dyfuzja przez przegrody porowate i wirowanie gazowe. Każda z tych metod ma swoje zalety, ale też wady. Każda jest bardzo skomplikowana i wymaga ogromnej wiedzy (doświadczenia) i sprzętu.

Wstępne rozdzielanie polega na przepychaniu atomów uranu przez superciasne filtry. Izotop 235 jest o trzy neutrony lżejszy od uranu 238, więc zostanie szybciej przepchnięty przez membrany. Na tym etapie wzbogacanie do celów cywilnych może się zakończyć, dalsze – w znakomitej większości przypadków – to produkcja dla wojska. Można tu użyć metody separacji magnetycznej lub specjalnych ultrawirówek. Teheran wirówek ma sporo. Czy sam opanował tę technologię? Ukradł ją? A może Irańczykom ktoś pomógł?

Irańczycy pokazali w przeszłości, że potrafią wzbogacać uran. Kiedyś przyznali, że osiągnęli poziom 5 proc. Potem wspominali o 7 proc. To dużo za dużo jak na cywilną elektrownię, ale też dużo za mało do budowy bomby jądrowej. Tutaj potrzebny jest uran wzbogacany do ok. 90 proc. Taki stopień wzbogacenia potrafią osiągnąć bardzo nieliczni. Nie ma dowodów na to, by byli wśród nich inżynierowie z Iranu.

Rozpychanie się łokciami

Przedstawiciele Teheranu powiedzieli, że zaczynają wzbogacanie uranu powyżej ustalonego w traktacie atomowym poziomu 3,67 proc. Robią to, bo wbrew obietnicom (jeżeli takie były, to nieoficjalne) kraje europejskie nie wywarły na USA odpowiedniego nacisku, by przywrócić handel iracką ropą. Stany tak mocno chcą uderzyć w Iran, że państwa europejskie, bojąc się sankcji przeciwko sobie, nie chcą z tym krajem handlować. Co więcej, rzecznik irańskiego rządu Ali Rabiei powiedział, że jeżeli sytuacja się nie zmieni, Teheran co 60 dni będzie dalej ograniczał swoje zobowiązania z umowy. Czy to oznacza wchodzenie na kolejny stopień wzbogacania uranu? Tego nie wiadomo.

Sprawa jest delikatna, bo droga, którą obrał Iran, prowadzi do stworzenia materiału, który mógłby zostać wykorzystany do budowy bomby jądrowej. A to dla Izraela i Arabii Saudyjskiej, dwóch bardzo silnych sojuszników USA w regionie, sytuacja nie do przyjęcia. Izrael był nawet przeciwny podpisywaniu umowy atomowej z Iranem przed kilku laty. Dzisiaj znów bije na alarm. Sporo w tym hipokryzji. Po pierwsze, wiele wskazuje na to, że Izrael sam ma militarny program wojskowy, który wybudował wbrew międzynarodowym regulacjom. Po drugie, wzbogacając uran do poziomu kilku procent, nie da się uzyskać materiału do budowy ładunku jądrowego. Wszyscy to wiedzą. Z kolei wzbogacenie uranu do poziomu kilkudziesięciu procent wymaga długiego czasu (raczej lat niż tygodni), wiedzy oraz sprzętu. Nie ma pewności, że Iran taki sprzęt posiada. Skąd zatem te emocje? Polityka od nauki różni się także tym, że w nauce (ścisłej) 2 + 2 = 4. W polityce – niekoniecznie. Iran rozpycha się łokciami, bo chce być w regionie mocarstwem. Tyle tylko, że to miejsce jest zajęte przez sojuszników USA. Nie ma jednak lepszej strategii na zaznaczanie swojej pozycji niż przejmowanie inicjatywy. – To okazja do rozmów. A jeśli nasi partnerzy nie skorzystają z tej okazji, to nie powinni wątpić w naszą determinację, by nie dotrzymać porozumienia – powiedział rzecznik irańskiego rządu. •