Una cascada de centrifugadoras de gas en una planta de enriquecimiento de EE. UU. en Piketon, Ohio, en 1984. Irán está utilizando una tecnología similar para enriquecer uranio. Crédito:Departamento de Energía de EE. UU.
El programa nuclear de Irán fue un tema importante en el viaje del presidente Joe Biden del 13 al 16 de julio de 2022 a Oriente Medio. La parte más desafiante de la producción de armas nucleares es fabricar el material que las alimenta, y se sabe que Irán ha producido uranio que es casi apto para armas.
The Conversation le pidió al profesor de la Universidad de Brandeis, Gary Samore, quien trabajó en el control y la no proliferación de armas nucleares en el gobierno de los EE. UU. durante más de 20 años, que explicara por qué el enriquecimiento de uranio es fundamental para las ambiciones nucleares de Irán y dónde se encuentra ahora el esfuerzo iraní.
¿Qué significa enriquecer uranio?
El uranio natural contiene dos isótopos principales, o formas cuyos átomos contienen el mismo número de protones pero diferente número de neutrones. Se trata de 99,3% de uranio-238 y 0,7% de uranio-235. El isótopo de uranio-235 se puede utilizar para generar energía nuclear con fines pacíficos o explosivos nucleares con fines militares.
El enriquecimiento es el proceso de separar y aumentar la concentración de U-235 a niveles superiores al uranio natural. En términos generales, los niveles más bajos de uranio enriquecido, como el uranio con un 5% de U-235, se usan comúnmente como combustible para reactores nucleares. Los niveles más altos de enriquecimiento, como el 90% de U-235, son los más deseables para las armas nucleares.
Para fines militares, ¿por qué son importantes los niveles más altos de enriquecimiento?
Cuanto mayor sea el nivel de enriquecimiento, menor será la cantidad de material nuclear necesaria para producir un arma nuclear.
La Agencia Internacional de Energía Atómica identifica 25 kilogramos (55 libras) de uranio enriquecido al 90% como una "cantidad significativa" necesaria para un arma nuclear simple. Pero también pueden funcionar cantidades más grandes de uranio poco enriquecido.
Por ejemplo, la bomba atómica "Little Boy" que Estados Unidos lanzó sobre Hiroshima, Japón, en 1945 usó alrededor de 64 kilogramos de uranio (141 libras) enriquecido a un promedio de 80% U-235.
Desde el punto de vista del diseño de armas nucleares, las cantidades más pequeñas de material nuclear más enriquecido son más deseables porque eso reduce el tamaño y el peso del arma nuclear y facilita su lanzamiento. Como resultado, las armas nucleares modernas basadas en uranio suelen utilizar uranio enriquecido entre un 90 % y un 93 % de U-235, que se conoce como uranio apto para armas, como combustible principal.
Una centrífuga de gas separa los átomos de uranio-235, que pueden sostener una reacción nuclear en cadena, de los átomos mucho más abundantes de uranio-238, que no pueden. A medida que la centrífuga gira a alta velocidad, se le bombea gas de hexafluoruro de uranio. Las moléculas de U-238 más pesadas se mueven hacia el borde exterior y las moléculas de U-235 más ligeras se mueven hacia el centro. El "flujo de producto" de gas enriquecido en U-235 se bombea a través de muchas más centrífugas, aumentando la concentración de U-235 en cada etapa. Crédito:carga inductiva/Wikipedia
¿Qué había logrado Irán antes del acuerdo nuclear de 2015?
El acuerdo nuclear de 2015 entre Irán, EE. UU., China, Francia, el Reino Unido, Rusia y Alemania impuso restricciones significativas al programa nuclear de Irán, a cambio del alivio de una serie de sanciones internacionales. Cuando se adoptó el acuerdo, Irán había dominado la tecnología básica para enriquecer uranio con centrifugadoras de gas:cilindros que hacen girar el uranio en forma de gas a velocidades muy altas para separar el isótopo U-238 más pesado del isótopo U-235 más liviano.
En sus dos principales instalaciones de enriquecimiento, Natanz y Fordow, Irán operaba unas 18.000 centrífugas IR-1 de primera generación y unas 1.000 centrífugas IR-2 de segunda generación. También había acumulado una reserva de aproximadamente 7.000 kilogramos (unas 15.430 libras) de uranio poco enriquecido (menos del 5%) y unos 200 kilogramos (440 libras) de uranio enriquecido al 20%.
Con base en estas capacidades, se estimó que el "tiempo de ruptura" de Irán para producir alrededor de 25 kilogramos (55 libras) de uranio enriquecido al 90%, suficiente para una sola arma nuclear, sería de uno o dos meses.
El tiempo de ruptura no pretende sugerir que Irán necesariamente decida producir uranio apto para armas en estas instalaciones inspeccionadas, porque el riesgo de detección y de una posible reacción internacional negativa es muy alto.
El presidente Biden llegó a Israel, casi 50 años después de su primer viaje como senador, el miércoles para abrir su visita a Oriente Medio para centrarse en frenar el programa nuclear de Irán, llevar petróleo a las bombas de gas estadounidenses y mejorar las relaciones con Arabia Saudita. https://t.co/om6Pw4udVx pic.twitter.com/0jrnxRP93p
— The New York Times (@nytimes) 13 de julio de 2022
¿Cómo limitó el acuerdo nuclear las actividades de Irán?
El acuerdo nuclear de 2015 impuso restricciones físicas al programa de enriquecimiento de Irán durante 10 a 15 años, incluida la cantidad y el tipo de centrifugadoras que Irán podría operar, el tamaño de su reserva de uranio poco enriquecido y su nivel máximo de enriquecimiento.
Durante 15 años, no se produciría ningún enriquecimiento en Fordow, y las reservas de uranio poco enriquecido de Irán se limitarían a 300 kilogramos (660 libras) a un nivel máximo de enriquecimiento del 3,67%. Y durante 10 años, sus centrífugas se limitarían a unas 6000 centrífugas IR-1 en Natanz.
Para cumplir con estos límites físicos, Irán envió a Rusia la mayor parte de su reserva de uranio poco enriquecido y la totalidad de su reserva de uranio enriquecido al 20%. También desmanteló para su almacenamiento dentro de Irán la mayoría de sus centrífugas IR-1 y todas sus centrífugas IR-2 más avanzadas. Como consecuencia de estos límites, el "tiempo de ruptura" de Irán se extendió de uno o dos meses antes del acuerdo a aproximadamente un año después del acuerdo.
Sin embargo, después del año 10 del acuerdo, se permitió a Irán comenzar a reemplazar sus centrífugas IR-1 en Natanz con modelos más avanzados, que se le permitió continuar investigando y desarrollando durante la primera década del acuerdo. A medida que se instalaron estas centrífugas avanzadas más potentes, el tiempo de arranque probablemente se habría reducido a unos pocos meses para el año 15 del acuerdo.
Como parte del acuerdo, Irán también acordó mejorar las inspecciones internacionales y el monitoreo de sus instalaciones nucleares.
¿Qué ha hecho Irán desde que el presidente Trump retiró a Estados Unidos del acuerdo nuclear en 2018?
Desde que Estados Unidos se retiró del acuerdo nuclear, Irán ha excedido gradualmente los límites del acuerdo. Ha aumentado su reserva de uranio enriquecido al 5%; reanudó la producción de uranio enriquecido al 20%; inició la producción de uranio enriquecido al 60%, reanudó el enriquecimiento en Fordow; y fabricó e instaló centrífugas avanzadas tanto en Natanz como en Fordow.
Irán también ha comenzado a restringir el monitoreo internacional de sus instalaciones nucleares. En junio de 2022, por ejemplo, Irán anunció que desconectaría las cámaras instaladas en virtud del acuerdo nuclear de 2015 para monitorear sus instalaciones nucleares.
En mayo de 2022, la Agencia Internacional de Energía Atómica estimó que Irán tenía alrededor de 1000 kilogramos (2200 libras) de uranio enriquecido al 5 %, alrededor de 240 kilogramos (530 libras) de uranio enriquecido al 20 % y 40 kilogramos (88 libras) de uranio enriquecido al 60 %. uranio.
Como resultado de esta creciente reserva de uranio enriquecido y el uso de centrífugas avanzadas, el tiempo de fuga estimado de Irán se ha reducido a unas pocas semanas. Sin embargo, hasta ahora, Irán no ha decidido comenzar la producción de uranio enriquecido (90%) apto para armas, aunque técnicamente es capaz de hacerlo.
Lo más probable es que Irán se esté comportando con cautela porque a sus líderes les preocupa que la producción de uranio apto para armas desencadene una fuerte reacción internacional, que podría ir desde sanciones adicionales hasta un ataque militar.
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original. Comprender las armas nucleares y el programa de enriquecimiento de uranio de Irán
