Na semana passada, Israel atacou três das principais instalações nucleares do Irão – Natanz, Isfahan e Fordow – matando vários cientistas nucleares iranianos. As instalações são fortemente fortificadas e maioritariamente subterrâneas, e há relatos contraditórios sobre a extensão dos danos.
Natanz e Fordow são os locais de enriquecimento de urânio do Irão, enquanto Isfahan fornece as matérias-primas. Por isso, qualquer dano nestas instalações limita a capacidade do país de produzir armas nucleares.
Mas afinal, o que é exatamente o enriquecimento de urânio e porque é motivo de preocupação?
Para compreender o que significa “enriquecer” urânio, é necessário saber um pouco sobre isótopos de urânio e sobre a divisão do átomo numa reação de fissão nuclear.
O que é um isótopo?
Toda a matéria é composta por átomos, que por sua vez são constituídos por protões, neutrões e eletrões. O número de protões determina as propriedades químicas dos átomos, distinguindo os diferentes elementos químicos.
Os átomos têm igual número de protões e eletrões. Por exemplo, o urânio tem 92 protões, enquanto o carbono tem seis. No entanto, o mesmo elemento pode ter diferentes números de neutrões, formando variantes chamadas isótopos.
Esta diferença pouco afeta as reações químicas, mas pode ter um impacto enorme nas reações nucleares.
A diferença entre o urânio-238 e o urânio-235
Quando extraímos urânio do subsolo, cerca de 99,27% é urânio-238, com 92 protões e 146 neutrões. Apenas 0,72% é urânio-235, com 92 protões e 143 neutrões (os restantes 0,01% são outros isótopos).
Para reatores nucleares ou armas nucleares, é necessário alterar estas proporções. Isto porque, dos dois principais isótopos do urânio, apenas o urânio-235 consegue sustentar uma reação em cadeia de fissão: um neutrão provoca a fissão de um átomo, libertando energia e mais neutrões, o que gera mais fissões, e assim sucessivamente.
Esta reação em cadeia liberta uma enorme quantidade de energia. Numa arma nuclear, o objetivo é que esta reação ocorra em frações de segundo, produzindo uma explosão nuclear.
Numa central nuclear civil, a reação é controlada. Atualmente, as centrais nucleares produzem cerca de 9% da eletricidade mundial. Outro uso vital das reações nucleares civis é a produção de isótopos usados na medicina nuclear para diagnóstico e tratamento de várias doenças.
O que é, então, o enriquecimento de urânio?
“Enriquecer” urânio significa pegar no elemento tal como é encontrado na natureza e aumentar a proporção de urânio-235, ao mesmo tempo que se remove o urânio-238.
Há várias formas de o fazer, mas comercialmente o enriquecimento é feito com centrifugadoras. Este é também o método utilizado nas instalações do Irão.
As centrífugas aproveitam o facto de o urânio-238 ser cerca de 1% mais pesado do que o urânio-235. O urânio (em forma gasosa) é colocado em rotores que rodam a 50.000 a 70.000 rotações por minuto, com as paredes das centrífugas a moverem-se a velocidades de 400 a 500 metros por segundo.
Funciona de forma semelhante a um escorredor de salada: a água (mais pesada) é lançada para os lados, enquanto as folhas ficam no centro. O urânio-238, sendo mais pesado, move-se para as extremidades da centrífuga, deixando o urânio-235 no centro.
Este processo não é muito eficiente, por isso é repetido várias vezes até se atingir a percentagem desejada de urânio-235.
A maioria dos reatores nucleares civis utiliza “urânio pouco enriquecido”, com teores entre 3% e 5% de urânio-235. Esta quantidade é suficiente para sustentar uma reação em cadeia e produzir eletricidade.
Que nível de enriquecimento é necessário para armas nucleares?
Para provocar uma reação em cadeia explosiva, o urânio-235 tem de estar muito mais concentrado do que nas aplicações civis, como produção de energia ou medicina.
Tecnicamente, uma arma nuclear pode ser feita com urânio enriquecido a apenas 20% (conhecido como “urânio altamente enriquecido”), mas quanto maior for o grau de enriquecimento, mais pequena e leve pode ser a arma. Os países com armas nucleares utilizam normalmente urânio enriquecido a cerca de 90%, conhecido como “grau armamentista”.
Segundo a Agência Internacional de Energia Atómica (AIEA), o Irão já enriqueceu grandes quantidades de urânio até aos 60%. Na verdade, é mais fácil passar de 60% para 90% do que do valor natural até aos 60%, porque há cada vez menos urânio-238 a remover.
É por isso que o Irão é considerado em risco elevado de produzir armas nucleares e porque a tecnologia de centrífugas é mantida sob segredo.
No fundo, a mesma tecnologia de centrífugas que produz combustível para reatores civis pode ser usada para fabricar armas nucleares.
Os inspetores da AIEA monitorizam as instalações nucleares em todo o mundo para garantir que os países cumprem as regras do Tratado de Não Proliferação Nuclear. Embora o Irão afirme que apenas enriquece urânio para “fins pacíficos”, na semana passada o conselho da AIEA considerou que o Irão estava a violar as suas obrigações ao abrigo do tratado.
ZAP // The Conversation
