伊朗核協議:核武需要多少濃縮鈾?

伊朗表示,將鈾濃縮至超出國際商定的純度水平,進一步違反了 2015 年核協議的承諾。

超過這項限制不僅標誌著伊朗違反了該條約,而且還強化了伊朗對美國去年退出協議後重新實施嚴厲制裁的強硬反應。

第一個反應是上週,外交部長穆罕默德·賈瓦德·扎里夫告訴當地媒體,伊朗的濃縮鈾庫存已超過 300 公斤,這是協議中最初商定的限額。

週一,伊朗原子能總署發言人 Behrouz Kamalvandi 進一步表示,伊朗已開始將鈾濃縮至 4.5% 的純度水平——也違反了協議。

但這百分比有何意義?

鈾濃縮是如何進行的?

只有一種非常特殊的鈾同位素——鈾 235——可以用於核能或武器,並且要獲得它需要一個提取過程。

利用離心機利用其他鈾同位素的不同重量來分離鈾235。

例如,鈾 235 比鈾 238 輕——鈾 238 是一種通常含量豐富的同位素。

在轉化為氣體並放入離心機後,重且不需要的鈾同位素被拉到邊緣,使較輕的同位素更靠近中心。

然後可以提取少量更精煉的鈾 235,但需要一遍又一遍地重複該過程以繼續增加濃度。

各種純度百分比有何意義?

核反應器通常使用純度在3-5%之間的濃縮鈾。

根據2015年核協議,伊朗同意逐步淘汰大量離心機,並將濃縮鈾純度限制在3.67%。

但該公司表示已開始將鈾濃縮至 4.5%。

從這個角度來看,濃度水平低於 20% 被認為是低濃縮鈾 (LEU),而高於此水平的任何物質都被認為是高濃縮鈾 (HEU)。

要達到武器級的水平,純度水平需要在 80-90% 左右。

仍然有可能製造出濃度比這更低的核武器,但這種武器會更大、更重且難以移動。

如果伊朗只提高到4.5%,武器級純度達到80%,為什麼人們還在談論核武?

儘管4.5%和80%之間的數字存在巨大差距,但考慮到濃縮過程的複雜性,實際上差距並沒有那麼大。

濃縮最費力的部分是在 0-20% 之間——一旦達到這個水平,濃縮可以很快提高到 90%。

根據美聯社報導,在新開採的產品中,每 140 個鈾 238 原子就有一個鈾 235 原子。

為了達到伊朗3.67%的限制,必須提取不需要的鈾238同位素中的114種。

但達到 20% 的純度等級後,每個鈾 235 中只有四個鈾 238 原子。

這意味著必須提取剩餘的四種不需要的物質以達到 90% 的濃度。