Не весь уран можна використовувати для ядерної зброї: ось що означає його збагачення

Коли багато людей чують слово "уран", то вони згадують грибоподібні хмари, що виникають під час вибуху ядерної бомби. Хімік Андре Хадсон із Рочестерського технологічного інституту (США) каже, що уран — це не тільки хімічний елемент, який пов'язаний зі зброєю масового ураження, але це також дуже поширений елемент, який відіграє вирішальну роль у сучасній енергетиці та медицині, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Хімічний елемент уран знову опинився в центрі уваги громадськості в усьому світі в червні 2025 року, коли США завдали ракетних ударів по об'єктах в Ірані, які, як вважається, містять високозбагачений уран, необхідний для створення ядерної зброї. Деякі ЗМІ писали про те, що Іран досяг збагачення урану на 60%, але що це насправді означає? За словами Хадсона, багато людей неправильно розуміють цей хімічний елемент.

Що таке уран?

Уран є радіоактивним хімічним елементом під номером 92 у періодичній таблиці хімічних елементів. Радіоактивність — це природний процес, під час якого деякі атоми, як-от уран, торій і радій, розпадаються самі по собі, вивільняючи енергію.

Уран був відкритий 1789 року німецьким хіміком Мартіном Генріхом Клапротом, який назвав його на честь планети Уран. Але сила цього елемента не була розкрита до XX століття, коли вчені виявили, що атоми урану можуть розділятися за допомогою ядерного поділу. Під час цього процесу ядро атома розділяється на два або більше ядер, що вивільняє велику кількість енергії.

Уран зустрічається практично скрізь. Він міститься в гірських породах, ґрунті та воді. Більша частина урану міститься в земній корі, де його добувають і збагачують, щоб збільшити кількість його найбільш корисної радіоактивної форми під назвою уран-235.

Збагачення урану

Уран-235 — це ізотоп урану, який є версією хімічного елемента, що має іншу масу, ніж основний елемент.

Необроблений уран в основному складається з ізотопу уран-238. Він містить лише близько 0,7% урану-235, ізотопу, який дає змогу відбуватися найбільшій кількості ядерних поділів. Таким чином, процес збагачення збагачує уран-235.

Збагачення може зробити уран кориснішим для розроблення ядерної зброї, оскільки в природному урані недостатньо урану-235 для хорошої роботи в ядерних реакторах або зброї. Процес збагачення урану зазвичай складається з трьох етапів.

Перший етап — перетворення урану на газ, званий гексафторидом урану. На другому етапі газ надходить у центрифугу, яка обертається дуже швидко. Оскільки уран-235 трохи легший за уран-238, він рухається назовні повільніше під час обертання, і два ізотопи розділяються. Газ обертається доти, доки уран-235 не буде збагачений.

Зазвичай уран можна використовувати на АЕС для вироблення електроенергії, якщо він збагачений на 3-5 %, тобто 3-5 % урану — це уран-235. При збагаченні на 20 % уран-235 вважається високозбагаченим ураном, а при збагаченні на 90 % або вище — це вже збройовий уран.

Цей високозбагачений уран використовується в ядерній зброї, оскільки він може підтримувати швидку неконтрольовану ланцюгову реакцію, що вивільняє більшу кількість енергії порівняно з іншими ізотопами.

Різноманітні можливості урану

Уран, крім того, що його використовують для створення зброї, також відіграє важливу роль у сучасному житті. За низького рівня збагачення уран забезпечує майже 10 % електроенергії у світі. Також деякі методи лікування раку та технології діагностичної візуалізації використовують уран для лікування хвороб. Атомні підводні човни та авіаносці покладаються на збагачений уран для безшумної та ефективної роботи протягом багатьох років.

За словами Гадсона, уран здатний або висвітлити місто, або знищити його, але в будь-якому разі він є одним із найнеобхідніших хімічних елементів для людства.

Як уже писав Фокус, фізики вирішили парадокс чорної діри і темної матерії. Вони вважають, що у Всесвіті є власна пам'ять.