Recientemente supimos del bombardeo de tres sitios de desarrollo nuclear en Irán; Fordow, Natanz e Isfahan. Esto fue una noticia mundial sin embargo poca gente tiene una idea clara de qué cosa específicamente es lo que se pretendía destruir.
Natanz e Isfahan eran estructuras (edificios) para investigación nuclear, muy parecidos a instalaciones universitarias con edificios que contienen laboratorios, computadoras y cubículos para investigadores.
Sin embargo, el sitio con mayor protección militar y natural, Fordow, se encuentra localizado varias decenas de metros bajo una montaña y contenía miles de centrifugadoras para la separación isotópica del uranio, lo cual es esencial para la construcción de armas nucleares. Pero ¿Qué cosa es la separación isotópica del uranio?
El uranio es un elemento que en su forma natural contiene el 99.2% de isótopo U238 y solamente el 0.7% del isótopo U235. Lo importante es que el Isótopo U238 no puede sostener una reacción en cadena, mientras que el U235 si puede sostener una reacción en cadena. Recordemos que una reacción nuclear en cadena ocurre cuando un neutrón incide en un núcleo atómico y lo fisiona (lo rompe) descomponiéndolo en dos fragmentos que típicamente corresponden a átomos más ligeros como el Kriptón (Kr90) y el Bario (Ba144). Esto para mayor claridad lo escribimos del modo siguiente:
n (neutrón) + U235 => Ba144 + Kr90 + 2n (neutrón) + Energía.
Esta es la reacción de fisión que produce enormes cantidades de energía en un reactor nuclear o en una bomba atómica, vemos que el requisito esencial es contar inicialmente con el isótopo de uranio U235.
Una vez que de las minas se extrae el uranio natural, el cual contiene menos del 0.1 % de uranio, por métodos químicos se obtiene óxido de uranio que contiene 80 % de uranio. A este óxido se le conoce como “Yellow Cake” (tr. Pastel amarillo) por su color típico. A partir de este momento se pueden seguir dos procedimientos para enriquecer el uranio: centrifugación y difusión.
Debido a que el U238 es ligeramente mayor y más pesado que el U235 (hay tres neutrones de diferencia entre ambos), el método de difusión consiste en introducir en forma de gas el uranio en tubos muy largos que contienen filtros con membranas micro porosas en donde se va deteniendo el uranio. Debido a la diferencia de tamaño al inicio de los tubos se detendrá preferentemente el U238 mientras que el U235 llegará hasta el final de los tubos de filtración.
Repitiendo este proceso numerosas veces se puede poco a poco incrementar la concentración de U235. En el método de separación por centrifugación se hace uso del hecho de que los átomos de U235 son un poco más ligeros que los de U238, por tanto, al colocar dentro de una centrifugadora (que es un cilindro que gira a muy altas revoluciones por minuto) la mezcla de uranio, el U238 (más pesado) tenderá a difundirse a la orilla del cilindro, mientras que el U235 (más ligero) permanecerá muy cerca del eje de rotación de la centrifugadora. Repitiendo este proceso se puede obtener U235 de muy alta pureza, útil para fines militares.
La instalación de Fordow era la pieza fundamental para la producción de combustible nuclear útil para propósitos militares y debido a esto se consideró que su destrucción era esencial para impedir que Irán construya un arma atómica.