Con una serie di raid Israele ha bombardato alcuni siti iraniani, tra i quali quelli dell’arricchimento dell’uranio del programma nucleare degli ayatollah. Nel 2021 l’Iran aveva annunciato l’attivazione di moderne centrifughe per arricchire più rapidamente l’uranio, strumenti il cui uso è vietato dall’accordo del 2015 sul nucleare di Teheran. L’allora presidente Hassan Rohani aveva inaugurato una linea di 164 centrifughe IR-6 e un’altra di 30 IR-5 nel complesso di Natanz. L’Iran aveva quindi iniziato ad arricchire il minerale fino al 20% di uranio-235, anche se Rohani aveva detto che «tutte le attività nucleari sono solo a scopi pacifici con fini civili». Perché l’uranio va «arricchito»?
Uranio-235
L’uranio venne scoperto nel 1789, ma per oltre un secolo venne usato solo come colorante nell’industria del vetro. In natura l’uranio si presenta in due isotopi (hanno le stesse proprietà chimico-fisiche, ma differiscono per il numero di neutroni nel nucleo, che li rende uno più «pesante» dell’altro): uranio-235 e uranio-238. Il numero rappresenta la somma di protoni (92) e neutroni (143 o 146). Sul nostro pianeta oggi l’uranio estratto dalle miniere è composto per il 99,275% da U-238 e dallo 0,72% da U-235, più una percentuale trascurabile di U-234. Tutti gli isotopi dell’uranio sono radioattivi, cioè instabili e decadono in altri elementi attraverso una serie di passaggi complessi. U-238 ha periodo di dimezzamento di 4,47 miliardi di anni (significa che la quantità presente al momento della formazione della Terra si è dimezzata), U-235 è molto più radioattivo e decade in circa 700 milioni di anni (significa che dalla formazione della Terra è rimasto solo l’1,56% di quello presente all’inizio). Un tempo U-235 era presente in quantità tali che avrebbe potuto in concentrazioni elevate dare origine a pile atomiche naturali. Infatti alcuni anni fa ne è stata trovata una «fossile» in Africa, nel Gabon, attiva circa 2 miliardi di anni fa.
L’arricchimento
Solo U-235 è in grado di sostenere una reazione nucleare a catena quando si trova in una concentrazione di almeno il 3%. U-238 può sostenere una reazione a catena solo dopo essere stato trasformato in plutonio-239 (Pu-239) in un reattore atomico. L’uranio estratto dalla miniere va quindi arricchito in U-235. Per usi civili basta un arricchimento al 3-5%, ma per usi militari serve un arricchimento molto più spinto. Fino al 20% per essere impiegato nei reattori di navi e sottomarini a propulsione atomica, oltre l’85% se si vuole realizzare una bomba A come quella esplosa il 6 agosto 1945 sopra Hiroshima (quella di Nagasaki era a plutonio).
Come avviene l’arricchimento
Il metodo oggi più utilizzato è la centrifugazione a gas, più efficiente dal punto di vista energetico a quelli precedenti. La tecnologia alla base è semplice, difficile è realizzarla. Si tratta in sostanza di far girare ad altissima velocità (50 mila giri al minuto) un gas di esafluoruro di uranio (UF6), così che gli atomi più pesanti di U-235 si spostino verso l’esterno per forza centrifuga, mentre quelli più leggeri (U-238) restano più vicini al centro. In ogni singola centrifuga la separazione è minima, quindi è necessario realizzare una serie di centrifughe in cui il gas debolmente arricchito passa poi in un’altra centrifuga dove subisce un nuovo debole arricchimento e così a cascata fino a ottenere la percentuale voluta.
Uranio «impoverito»
Da 12 chili di uranio naturale si ottiene circa 1 kg di U-235 arricchito al 5%. I restanti 11 kg di «scarto» del processo di arricchimento compongono il cosiddetto uranio «impoverito», cioè con alte percentuali di U-238, meno radioattivo dell’uranio naturale ma sempre pericoloso e tossico. A cosa serve? Può essere miscelato con il plutonio e re-immesso nel combustibile delle centrali nucleari civili. Oppure poiché l’uranio è il metallo più facilmente disponibile e meno costoso con il peso specifico più alto (18,9) viene usato come zavorra e contrappeso in navi, missili e aerei, per usi militari come corazzatura oppure per proiettili piccoli ma di alto peso, capaci quindi di penetrare le corazze dei carri armati.
13 giugno 2025
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