divendres, de setembre 14, 2007

Centrifugant urani

Periòdicament van apareixent notícies sobre la capacitat que té l’Iran per fabricar armament atòmic i el perill que això pot representar. I sovint parlen de l’enriquiment d’urani i del nombre de centrifugadores de que disposen. Els iranians, per la seva part, afirmen que en realitat volen l’urani simplement per produir energia en les seves plantes nuclears igual que fan molts altres països. I tot plegat ens té una mica desconcertats alhora que acollonits.

És normal, perquè parlar d’armament nuclear posa els pèls de punta a tothom. I tot i que és cert que per fer funcionar una central nuclear cal enriquir l’urani, sospito que un país com Iran, que és un dels principals productors de petroli, no té problemes d’abastiment d’energia tan greus com per haver de recórrer a les centrals nuclears.

Però el que crida l’atenció és la història de les centrifugadores per enriquir urani. Que hi tenen a veure amb tot això?

Doncs realment molt. El problema és que l’urani que hi ha en estat natural no serveix per posar en marxa una reacció nuclear. Si ho recordeu, la reacció en cadena comença amb un neutró que xoca contra el nucli d'un àtom d’urani i el parteix en dos. En trencar-se surten més neutrons, que xocaran amb altres àtoms d’urani, que es partiran en dos i que alliberaran més neutrons que alhora xocaran amb més àtoms, que...

I a cada trencament s’allibera una quantitat enorme d’energia. Per això l’energia nuclear resulta tan potent (per bé o per mal).

L’important que hi ha dos tipus d’urani. Dos isòtops, és a dir, àtoms d’urani que tenen un pes lleugerament diferent (bé, de fet n’hi ha més, però els que ens interessen ara són dos). El “pes” d’un àtom depèn bàsicament del nombre de protons i de neutrons que tingui al nucli. Doncs bé, l’urani te 92 protons, però pot tenir 143 o 146 neutrons. La suma total ens donarà 235 o 238 i aquests són els numerets que fem servir per parlar dels diferents tipus d’urani. L’important és que en la natura, l’urani està quasi tot com a urani 238, mentre que l’urani 235 representa únicament el 0.71%.

I el problema és que per fer la reacció nuclear, el que cal és l’urani 235. El 238 no serveix perquè si el bombardegem amb neutrons, doncs els absorbeix, però no es trenca i no passa res.

Per això cal aconseguir purificar l’escàs urani 235 a partir de la barreja inicial. I això és el que es fa amb les centrifugadores.

De totes maneres no és gens fàcil. Cal separar dues coses exactament iguals, però que una pesa una miqueta més que l’altre (un 1,25 % més). A la pràctica el que es fa és centrifugar (com la centrifuga d’una rentadora però més sofisticat i precís, és clar) un gas, l’hexafluorur d’urani. En condicions precises, el gas que contingui l’urani més pesat acabarà a la part exterior del cilindre de la centrifugadora, mentre que el més lleuger es quedarà una mica més a l’interior. Aleshores es recull el gas de l’interior i es troba que conté una mica més de l’urani pesant que no tenia al principi. El procés es va repetint una vegada i una altra i mica a mica es va “enriquint” l’urani amb l’isòtop 235.

Si el que volem és material per una central nuclear cal tenir un urani enriquit fins al 5 % amb l’isòtop 235. Però si el que volem és fer una bomba nuclear, ens cal enriquir fins al 95 %. A la pràctica, la diferència és simplement que haurem de repetir la centrifugada moltes més vegades. Per això és tant difícil saber per a que es farà servir tanta centrifugadora a l’Iran.

Òbviament cal moltes més coses per fabricar armament nuclear, però un dels més limitants és el material fisionable. I amb prou urani, prou coneixement i prou centrífugues, tan sols és qüestió de temps aconseguir-ho.

El més depriment és que si és dediquessin tots aquests esforços a l'obtenció d’energies netes i renovables, segur que el món seria un indret millor on viure. Però sembla que els humans no tenim remei.

9 comentaris :

Carquinyol ha dit...

El dia que pugin fer bombes amb energia solar, per exemple, ja veuràs tu com aquesta energia comença a despuntar...

Per cert, jo estic igual d'acollonit que la bomba nuclear la tingui l'iranià, el Bush o el Putin, la veritat...

sants ha dit...

No em faria gens de gràcia arribar a la feina i posar-me a centrifugar urani.. què vols que et digui...

Laia ha dit...

És veritat, recordo que a física, a final d'any estudiàvem tot això de les reaccions i l'urani 235 sortia a patades! ja el vaig avorrir ja...

I a més a més han creat armament encara més potent amb la bomba d'hidrogen, que em sembla que anava a l'inrevés, que era de fusió... Recordo que el profe deia que l'havien provat a una illa i que havia desaparegut... deplorable...

Martí Cabré ha dit...

El món seria millor si tots fóssim bons sempre, però aquesta no és la realitat.

Jo crec que la democràcia parlamentària és un exercici de realisme davant la debilitat humana: un sistema on tothom hagi de respondre davant algú altre i on cap càrrec sigui de per vida. No crec que això sigui comparable a una teocràcia on la raó és la de Déu (o el líder il·luminat de torn) a través de la veu dels seus profetes: aquesta és la via de la desgràcia.

Fa temps que crec que si determinats països no tenen cap impediment ètic a pagar el terrorisme des de fa quaranta anys és perquè s'han trobat amb una gran font de diners (el petroli) que no els ha demanat cap transformació ètica de la societat. Crec que els desenvolupaments tecnològics han anat sempre en paral·lel a desenvolupaments ètics (pensem en Galileu o Darwin) però quan la tecnologia va massa ràpid o simplement la compren sense pensar d'on ve, llavors es pot usar sense traumes ètics per a propòstics més destructius.

Per mi el problema no és que la bomba atòmica la tingui "Iran": el problema és que la tingui una teocràcia que fa vint-i-vuit anys que alimenta terroristes suïcides

moz ha dit...

Podria estar d'acord fins a cert punt amb en Martí Cabré, però crec que el problema no és pas de l'Iran ni de la teocràcia. El problema és a tot arreu, començant pels països que sabem del cert que tenen armament nuclear. A tothom se li pot girar la pinça cregui en la fotesa que cregui...
Per a quan un post sobre aquesta superbomba russa de combustió que no és radioactiva però serveix per matar igualment (ara que últimament estem guerrers, amb l'AK-47, les bombes nuclears... xD)?

omalaled ha dit...

Molt bo, Dan. Molt explicatiu. Només dir que jo tenia entés que per una reacció nuclear en cadena només calia el 3% i no el 5% ... encara que és un detall sense importància, m'agradaria saber d'on ho has tret.

Salut!

Ulisses ha dit...

ja podies avisar de que havies tornar home! XD

Com sempre molt interessant ;)

Dan ha dit...

Carquinyol, tens tota la raó. Un armament "solar" si que mouria la recerca. I si que acollona el fet que existeixi aquest armament. Però en mans d'alguns acolloneix mes que en altres (tot i que cap sigui sant de la meva devoció)

Sants, pipetejar bromur d'etidi també es una cosa estressant eh!

Laia, exacte. Amb l'urani parlem de fissió, de trencar àtoms. Amb la bomba d'hidrogen es feia fusió, una energia més potent (i de la que encara no s'han aconseguit centrals d'us civil)

Martí cabré. Les teocràcies, i tot allò que doni el poder "por la gràcia de Dios" acaba resultant un malson per la raó. Al final sempre cal triar els dolents, enlloc dels pitjors.

Moz, el que passa es que a uns sel's gira la pinça amb massa facilitat.
Més bombes? Vale, però d'aquí a una mica, que si que portem una setmana molt "guerrera" :-DD

omalaled. La veritat és que he anat trobant dades entre el 3% i el 5 % Vaig suposar que depenia de la tecnologia que fes servir la central, però la veritat és que no ho se del cert.

Ulisses. Però si ja vaig avisar que tornaria a principi de setembre!!

Anònim ha dit...

Penso que l’origen del mal que es pot fer amb l’armament nuclear o d’altra mena, no són les teocràcies ni els profetes ni res de tot això. De vegades hi ha gent il•luminada que hi veu més que el comú dels altres. I això, no faltaria més, no és dolent, de cap manera. Si hi ha liders –o espavilats- que porten a la destrucció, és perquè els humans ens deixem seduir per aquest rol i entrem molt fàcilment a treure pit. Si heu vist “el planeta 2001”, allí apareixen uns primitius que fan el gran invent de descobrir un mètode eficaç d’ataconar els subjectes del poblat rival. Ens podem preguntar: perquè rival? Què hi havia en joc? Aquest invent, que és un fèmur usat com a porra, aglutina de seguida tots els seus usuaris. Gairebé els dóna una identitat afegida... El militarisme, tot proclamant-se defensiu, com fan uns i altres, promou aquest comportament que converteix persones normals en dòcils, engrescats seguidors d’aquesta farsa, fins que s’arriba al desastre per a uns i altres. Ara, d’un fèmur-porra a una bomba atòmica, la humanitat ha passat per totes les tecnologies i èpoques històriques –des de l’os, la pedra, el bronze, el ferro i l’acer...- fins a arribar a l’era atòmica, on el nom defineix els materials que s’han utilitzat successivament per a fer armes al servei de la rivalitat de sempre. I el que vull dir, com a evidència de tot això, és que si no s’educa aquesta rivalitat més enllà de la pràctica esportiva, ho tenim ben magre, ja que les armes actuals van també contra la terra i contra la vida.
Per això mateix, el que uns països que tenen la bomba posin ara el crit al cel perquè un altre també la vulgui tenir és, d’entrada, poc o gens convincent.

ESME