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伊朗富集铀达20%。这意味着什么?

伊朗在2013年1月7日从上面看,伊朗的铀浓缩设施。
伊朗在2013年1月7日从上面看,伊朗的铀浓缩设施。 (图片信用:VieptipGlobe通过Getty Images)

伊朗宣布铀富含20%的纯度 - 这是否意味着他们可以发展核弹?

铀浓缩过程于周一(1月4日)在伊朗的福特核设施开始, 根据伊斯兰共和国新闻, 伊朗政府的官方通讯社。 20%的纯度远远超过2015年伊朗核协议允许的3.67%的限额,唐纳德特朗普总统于2018年退出, 现场科学以前报道

富含铀可用于核反应堆和创建核弹,但20%纯度的里程碑有多重要?

“有关科学家联盟的核电安全,气候和能源计划主任Edwin Lyman在核电安全,气候和能源计划主任中,核电安全,在一封电子邮件中告诉Live Science的最低浓缩。 “然而,20%不是武器可用和非武器可用材料之间的魔法分界线,”莱曼说。 

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什么是富含铀? 

是一种在环境中自然发生的放射性元素。发现的铀 地球地壳主要由两种不同的同位素或铀的形式组成,这与原子量不同。铀-238比铀-335重,更常见,占天然铀的99%以上。 

然而,远更常见的铀-238不能用于大多数核反应堆,不能用于核弹。对于那些目的,需要铀-335。这是因为较轻的同位素是“裂变”,这意味着它的核很容易被分开以触发核电和炸弹底层的核链反应。当一个中子撞到一个 原子 铀-335,核分裂,抛出额外的中子,然后与其他铀-235原子碰撞,产生核裂变的链反应, 现场科学以前报道。这会产生热量,然后又能量。

在核弹中,裂变以不断增加的速率发生在所谓的超临界反应中,直到能量在巨大的爆破中释放。实现这种超临界反应需要较高浓度的铀-335,而不是产生核电。

铀-238可以分裂,但不能维持这种核链反应。但通过一种称为富集的复杂,资源密集型化学过程,一些样品中的一些铀-335可以与铀-238分离,从而增加浓缩元素的更有用形式, 现场科学以前报道

工程师首先使用化学反应来将矿石铀矿石样品(由铀-338和铀-335同位素组成)转化为气体。然后离心机以高速旋转气体。这产生了强烈的离心力,将较重的铀-338同位素朝向管壁上拉,使更近于其可以提取的较近中心的更靠近中心的同位素, 现场科学以前报道.

每次在气体移动到另一个管之前,只有少量铀-338,然后另外等等,慢慢增加铀-335到数十万旋转的浓度。 

最常见的核反应堆使用富含燃料含有3%和5%的铀-335。对于核武器,铀通常富集到90%。 

然而,根据莱曼的说法,这并不一定是这种情况。莱曼说,此外,旨在为核电燃料制造核电燃料的工厂也可以“易于重新配置”,以生产用于核武器的材料。 

伊朗制作炸弹有多近?

伊朗坚持认为,其核计划是和平的,并且他们只是简单地报复了特朗普对他们实施的制裁, 根据BBC新闻

2015年 伊朗核交易,也被称为联合综合行动计划(JCPOA),是在伊朗和一组五个国家(中国,法国,德国,俄罗斯,英国和美国)之间创建的,以确保伊朗的核计划仍然存在独家和平。通过限制伊朗核计划的范围,包括浓缩活动和研发,这笔交易延长了伊朗为核武器生产足够的材料到至少一年的时间。 

通过打破这些限制,莱曼说,当时的“突破时间”被称为“突破时间” - 这意味着他们正在开发他们的核计划,超出所达成的商定,如果这是他们的意图,能够更快地创造核武器。 “我的猜测是,这一点低于一年(如果它真的大于一年),”莱曼说。 

然而,这并不意味着伊尔曼说,伊朗将试图制作核武器,或者目前的发展无法退回。

最初发表于现场科学。