Làm giàu uranium là cách tạo ra nguyên liệu cho bom nguyên tử từ uranium khai thác được trong tự nhiên. Iran đã gần hoàn thành làm giàu uranium trước giao tranh với Israel.
Giao tranh giữa Israel và Iran bắt đầu kể từ khi Israel không kích Iran ngày 13/6, khiến một số chỉ huy cấp cao và nhà khoa học hạt nhân Iran thiệt mạng. Trong những ngày tiếp theo, các cơ sở hạt nhân của Iran là Natanz, Isfahan và Fordow trở thành mục tiêu tấn công của Israel.
Natanz và Fordow là 2 cơ sở làm giàu uranium của Iran, trong khi Isfahan cung cấp nguyên liệu đầu vào. Vì vậy, bất kỳ thiệt hại nào ở các cơ sở này đều có thể ảnh hưởng lớn đến khả năng phát triển vũ khí hạt nhân của Iran.
Trước đó, vào đầu tháng 6, Iran và Mỹ không đạt được thoả thuận về năng lượng hạt nhân. Theo The New York Times, Mỹ kêu gọi Iran ngừng mọi hoạt động làm giàu uranium và đề xuất thành lập một liên minh khu vực để sản xuất năng lượng hạt nhân cung cấp cho Iran, có khả năng bao gồm Mỹ và các quốc gia vùng Vịnh khác như Arab Saudi và Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất. Iran không chấp nhận từ bỏ việc làm giàu uranium.
Sáng ngày 19/6 theo giờ Việt Nam, Lực lượng Phòng vệ Israel (IDF) tuyên bố vừa tấn công hơn 20 địa điểm quân sự tại Iran, bao gồm các máy ly tâm và cơ sở hạt nhân “giúp Iran mở rộng quy mô và tốc độ làm giàu uranium để chế tạo vũ khí nguyên tử”.
“Làm giàu uranium” là gì, tại sao khiến Israel và Mỹ lo ngại?
Làm giàu uranium liên quan đến đồng vị và phản ứng phân hạch, quá trình tách hạt nhân nguyên tử để tạo ra năng lượng.Mọi vật chất đều được cấu tạo từ nguyên tử, gồm các proton, neutron và electron. Số proton quyết định nguyên tử đó là nguyên tố gì, ví dụ uranium có 92 proton, carbon có 6. Tuy nhiên, một nguyên tố có thể tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau, gọi là đồng vị, vì chúng có số neutron khác nhau. Dù không ảnh hưởng nhiều đến phản ứng hóa học, sự khác biệt về số neutron lại rất quan trọng trong các phản ứng hạt nhân.
Khi khai thác uranium tự nhiên, 99,27% là uranium-238 (92 proton và 146 neutron), trong khi chỉ có 0,72% là uranium-235 (92 proton và 143 neutron).
Chỉ uranium-235 mới có khả năng duy trì phản ứng phân hạch dây chuyền, phản ứng khi một neutron tách hạt nhân tạo ra đủ năng lượng khiến cho các neutron khác tiếp tục chuỗi phản ứng. Bom nguyên tử hoạt động bằng cách tạo ra phản ứng phân hạch dây chuyền xảy ra cực nhanh, tạo ra sức công phá lớn.
Làm giàu uranium nghĩa là tăng tỉ lệ uranium-235 trong nguyên liệu tự nhiên, đồng thời loại bỏ bớt uranium-238.
Có nhiều cách để làm giàu uranium, nhưng phương pháp phổ biến hiện nay, bao gồm ở Iran, là sử dụng máy ly tâm. Phương pháp này lợi dụng việc uranium-238 nặng hơn uranium-235 khoảng 1%. Uranium được đưa vào máy ly tâm dưới dạng khí, quay với tốc độ 70.000 vòng/ phút. Khi quay nhanh, uranium-238 nặng hơn bị đẩy ra rìa, trong khi uranium-235 tập trung ở giữa.
Do hiệu quả mỗi lần tách là rất nhỏ, nên quá trình này phải lặp đi lặp lại nhiều lần để nâng dần hàm lượng uranium-235.
Trong nhà máy điện dân sự, uranium thường chỉ được làm giàu ở mức 3-5% uranium-235. Đây là mức đủ để duy trì phản ứng phân hạch nhưng không đủ để chế tạo vũ khí.
Vũ khí hạt nhân cần mức làm giàu bao nhiêu?
Kỹ thuật chế tạo bom có thể bắt đầu từ mức 20% uranium-235, nhưng để vũ khí nhỏ gọn và hiệu quả hơn, thường cần mức 90%. Đây còn gọi là “uranium cấp độ vũ khí”, theo The Conversation.
Theo Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA), Iran đã làm giàu uranium tới mức 60%. Tuy nhiên từ 60% lên 90% dễ hơn nhiều so với giai đoạn làm giàu từ 0,72% ban đầu lên 60%, vì càng làm giàu thì lượng uranium-238 cần loại bỏ càng ít đi.
Theo The New York Times, trước khi giao tranh diễn ra, tình báo Israel cho thấy Iran chỉ còn cách mục tiêu làm giàu uranium vài ngày, nhưng vẫn còn những thành phần khác mà Iran cần để hoàn thiện vũ khí.
Đây là lý do vì sao Mỹ và Isreal, cũng như cộng đồng quốc tế, lo ngại Iran đang tiến rất gần đến khả năng chế tạo vũ khí hạt nhân, và tại sao công nghệ ly tâm lại được coi là công nghệ nhạy cảm, thường được giữ bí mật.
Về bản chất, công nghệ dùng để sản xuất nhiên liệu cho nhà máy điện hạt nhân cũng có thể dùng để chế tạo vũ khí. IAEA hiện giám sát các cơ sở hạt nhân trên toàn cầu để đảm bảo các quốc gia tuân thủ Hiệp ước không phổ biến vũ khí hạt nhân. Dù Iran luôn khẳng định chỉ làm giàu uranium cho mục đích hòa bình, vào cuối tuần trước, hội đồng của IAEA đã ra kết luận rằng Iran đang vi phạm nghĩa vụ theo hiệp ước này.
