На прошлой неделе Израиль нанёс удары по трём ключевым ядерным объектам Ирана — Натанзу, Исфахану и Фордову, 📣 [убив нескольких иранских учёных-ядерщиков](https://www.aljazeera.com/news/2025/6/13/israel-kills-nuclear-scientists-strikes-sites-in-iran-who-did-it-target). Объекты сильно укреплены и в основном находятся под землёй, и есть противоречивые сообщения о том, 🔎 [какой ущерб им нанесён](https://edition.cnn.com/2025/06/14/middleeast/iran-israel-nuclear-facilities-damage-impact-intl).
Натанз и Фордо являются иранскими объектами по обогащению урана, а Исфахан поставляет сырьё. Любое повреждение этих объектов ограничит способность Ирана производить 🛡️ [ядерное оружие](https://phys.org/tags/nuclear+weapons/).
Что такое обогащение урана и почему это вызывает опасения?
Чтобы понять, что значит «обогатить» уран, нужно немного узнать об изотопах урана и о делении атома в реакции ядерного деления.
Вся материя состоит из атомов, которые, в свою очередь, состоят из протонов, нейтронов и электронов. Число протонов определяет химические свойства атомов, отделяя различные химические элементы.
Атомы имеют равное количество протонов и электронов. Уран имеет 92 протона, а углерод — шесть. Однако у одного и того же элемента может быть разное количество нейтронов, что образует версии элемента, называемые изотопами.
Когда мы добываем уран из земли, 99,27% его составляет уран-238, который имеет 92 протона и 146 нейтронов. Только 0,72% его составляет уран-235 с 92 протонами и 143 нейтронами (оставшиеся 0,01% — другие изотопы).
Для ядерных электростанций или оружия нам нужно изменить пропорции изотопов. Это связано с тем, что из двух основных изотопов урана только уран-235 может поддерживать цепную реакцию деления: один нейтрон заставляет атом делиться, что производит энергию и ещё несколько нейтронов, вызывая дальнейшее деление и так далее.
Эта цепная реакция высвобождает огромное количество энергии. В ядерном оружии цель — заставить эту цепную реакцию произойти за долю секунды, что приведёт к ядерному взрыву.
Обогащение урана
Чтобы «обогатить» уран, нужно взять естественно найденный элемент и увеличить долю урана-235, удаляя уран-238.
Есть несколько способов сделать это (включая [новые изобретения из Австралии](https://www.world-nuclear-news.org/Articles/GLE-laser-enrichment-on-track-for-2024-demonstrati)), но в коммерческих целях обогащение в настоящее время осуществляется с помощью центрифуги. Так обстоят дела и на иранских предприятиях.
Центрифуги используют тот факт, что уран-238 примерно на 1% тяжелее урана-235. Они берут уран (в газообразном состоянии) и используют роторы для его вращения со скоростью от 50 000 до 70 000 оборотов в минуту, при этом внешние стенки центрифуг движутся со скоростью от 400 до 500 метров в секунду.
Это работает примерно так же, как центрифуга для салата, которая отбрасывает воду на стенки, пока листья салата остаются в центре. Более тяжёлый уран-238 перемещается к краям центрифуги, оставляя уран-235 в середине.
Этот процесс повторяется снова и снова, увеличивая процентное содержание урана-235.
Большинство гражданских ядерных реакторов используют «низкообогащённый уран», который был обогащён до уровня от 3% до 5%. Это означает, что 3–5% общего урана в образце теперь составляет уран-235. Этого достаточно для поддержания цепной реакции и выработки электроэнергии.
Чтобы получить взрывную цепную реакцию, уран-235 необходимо сконцентрировать значительно больше, чем уровни, которые мы используем в ядерных реакторах для производства электроэнергии или лекарств.
Технически ядерное оружие можно сделать, используя всего 20% урана-235 (известный как «высокообогащённый уран»), но чем больше уран обогащён, тем меньше и легче может быть оружие. Страны, обладающие ядерным оружием, 🔑 [обычно используют уран, обогащённый примерно до 90%](https://tutorials.nti.org/nuclear-101/uranium-enrichment/).
Согласно Международному агентству по атомной энергии (МАГАТЭ), Иран обогатил большое количество урана до 60%. Перейти с 60% до 90% легче, чем достичь этих 60%. Это связано с тем, что урана-238 становится всё меньше и меньше, от которого нужно избавиться.
Именно поэтому Иран считается подверженным экстремальному риску ☢️ [производства ядерного оружия](https://www.bbc.com/news/articles/cn840275p5yo), и почему технология центрифуг для обогащения держится в секрете.
В конечном счёте та же технология центрифуг, которая производит топливо для гражданских реакторов, может быть использована для производства ядерного оружия.
Инспекторы МАГАТЭ следят за ядерными объектами по всему миру, чтобы убедиться, что страны соблюдают правила, установленные в рамках 📜 [глобального договора о нераспространении ядерного оружия](https://disarmament.unoda.org/wmd/nuclear/npt/). Хотя Иран утверждает, что обогащает уран только в «мирных целях», на прошлой неделе совет МАГАТЭ постановил, что Иран 🚫 [нарушает свои обязательства по договору](https://www.bbc.com/news/articles/ce3v6w2qr12o).
Предоставлено The Conversation.