Pekan lalu, Israel menargetkan tiga fasilitas nuklir utama Iran – Natanz, Isfahan, dan Fordow,
membunuh beberapa ilmuwan nuklir Iran
Fasilitas tersebut sangat diperkuat dan sebagian besar berada di bawah tanah, dan ada laporan yang bertentangan tentang hal itu.
berapa banyak kerusakan yang telah terjadi
.
Natanz dan Fordow adalah situs pengayaan uranium Iran, sementara Isfahan menyediakan bahan baku, sehingga setiap kerusakan pada situs-situs ini akan membatasi kemampuan Iran untuk memproduksi senjata nuklir.
Tetapi apa itu penambahan kaya uranium dan mengapa hal itu menimbulkan kekhawatiran?
Untuk memahami apa yang dimaksud dengan “mengkaya” uranium, Anda perlu mengetahui sedikit tentang isotop uranium dan tentang pembelahan atom dalam reaksi fisi nuklir.
Apa itu isotop?
Semua materi terdiri dari atom, yang pada gilirannya terdiri dari proton, neutron, dan elektron. Jumlah protonlah yang memberikan sifat kimia pada atom, membedakan berbagai unsur kimia.
Atom memiliki jumlah proton dan elektron yang sama. Uranium misalnya memiliki 92 proton, sementara karbon memiliki enam. Namun, elemen yang sama dapat memiliki jumlah neutron yang berbeda, membentuk versi dari elemen yang disebut isotop.
Ini hampir tidak berpengaruh pada reaksi kimia, tetapi reaksi nuklir mereka bisa sangat berbeda.
Perbedaan antara uranium-238 dan uranium-235
Saat kita menggali uranium dari dalam tanah,
99.27% dari senyawa tersebut adalah uranium-238
, yang memiliki 92 proton dan 146 neutron. Hanya 0,72% yang merupakan uranium-235 dengan 92 proton dan 143 neutron (sisa 0,01% adalah isotop lainnya).
Untuk reaktor tenaga nuklir atau senjata nuklir, kita perlu mengubah proporsi isotop. Itu karena dari dua isotop utama uranium, hanya uranium-235 yang dapat mendukung reaksi berkelanjutan.
reaksi rantai fisiun
: satu neutron menyebabkan atom untuk fisi, yang menghasilkan energi dan beberapa neutron lagi, menyebabkan lebih banyak fisi, dan seterusnya.
Reaksi berantai ini melepaskan sejumlah energi yang luar biasa. Dalam senjata nuklir, tujuannya adalah agar reaksi berantai ini terjadi dalam sepersekian detik, menghasilkan ledakan nuklir.
Dalam sebuah pembangkit listrik tenaga nuklir sipil, reaksi berantai dikendalikan. Pembangkit listrik tenaga nuklir saat ini
menghasilkan 9% dari daya dunia
. Penggunaan sipil lain yang penting dari reaksi nuklir adalah untuk menghasilkan isotop.
digunakan dalam kedokteran nuklir
untuk diagnosis dan pengobatan berbagai penyakit.
Apa itu pengayaan uranium kemudian?
Untuk “memperkaya” uranium berarti mengambil unsur yang ditemukan secara alami dan meningkatkan proporsi uranium-235 sementara menghilangkan uranium-238.
Ada beberapa cara untuk melakukan ini (
termasuk inovasi baru dari Australia
), namun secara komersial, pengayaan saat ini dilakukan dengan menggunakan sentrifugal. Ini juga terjadi di fasilitas-fasilitas Iran.
Sentrifugal memanfaatkan fakta bahwa uranium-238 sekitar 1% lebih berat daripada uranium-235. Mereka mengambil uranium (dalam bentuk gas) dan
gunakan rotor untuk memutarnya
dengan kecepatan putaran antara 50.000 hingga 70.000 putaran per menit, dengan dinding luar sentrifugal bergerak pada kecepatan 400 hingga 500 meter per detik.
Ini bekerja mirip dengan pemutar salad yang mendorong air ke sisi-sisinya sementara daun salad tetap berada di tengah. Uranium-238 yang lebih berat bergerak ke tepi centrifuge, meninggalkan uranium-235 di tengah.
Ini hanya cukup efektif, sehingga proses pemutaran dilakukan berulang kali, meningkatkan persentase uranium-235.
Sebagian besar reaktor nuklir sipil menggunakan “uranium yang diperkaya dengan kadar rendah” yang telah diperkaya hingga antara 3% sampai 5%. Ini berarti bahwa 3-5% dari total uranium dalam sampel sekarang adalah uranium-235. Itu cukup untuk mempertahankan reaksi berantai dan menghasilkan listrik.
Berapa tingkat pengayaan yang dibutuhkan untuk senjata nuklir?
Untuk mendapatkan
ledakan
reaksi berantai, konsentrasi uranium-235 perlu ditingkatkan secara signifikan lebih dari tingkat yang kita gunakan dalam reaktor nuklir untuk menghasilkan tenaga atau obat-obatan.
Secara teknis, senjata nuklir dapat dibuat dengan hanya 20% uranium-235 (dikenal sebagai “uranium yang sangat kaya”), tetapi semakin banyak uranium yang diproses, senjata tersebut bisa lebih kecil dan ringan. Negara-negara yang memiliki senjata nuklir
cenderung menggunakan sekitar 90% uranium yang diproses, “kelas senjata”
.
Menurut Badan Energi Atom Internasional (IAEA),
Iran telah memurnikan sejumlah besar uranium hingga 60%.
. Sebenarnya itu adalah
lebih mudah
untuk beralih dari konsentrasi 60% menjadi 90% lebih mudah daripada mencapai konsentrasi awal 60%. Hal itu karena semakin sedikit uranium-238 yang perlu dibuang.
Inilah mengapa Iran dianggap berada dalam risiko ekstrem
dalam menghasilkan senjata nuklir
, dan mengapa teknologi sentrifugal untuk pemurnian disimpan sebagai rahasia.
Pada akhirnya, teknologi sentrifugal yang digunakan untuk memproduksi bahan bakar untuk reaktor sipil dapat digunakan untuk memproduksi senjata nuklir.
Inspektur dari IAEA memantau fasilitas nuklir di seluruh dunia untuk memastikan negara-negara menaati aturan yang ditetapkan dalam
perjanjian global untuk non-proliferasi nuklir
Sementara Iran menyatakan bahwa mereka hanya mengkaya uranium untuk “tujuan damai”, minggu lalu dewan IAEA memutuskan bahwa Iran telah
dalam pelanggaran kewajibannya berdasarkan perjanjian
.
Kaitlin Cook menerima dana dari Dewan Riset Australia.
