À la fin de la semaine dernière, Israël a ciblé trois des principales installations nucléaires iraniennes – Natanz, Isfahan et Fordow, tuant plusieurs scientifiques nucléaires iraniens. Les installations sont fortement fortifiées et en grande partie souterraines, et il y a des rapports contradictoires sur la quantité de dégâts causés.
Natanz et Fordow sont des sites d'enrichissement de l'uranium iranien, et Isfahan fournit les matières premières, de sorte que tout dommage à ces sites limiterait la capacité de l'Iran à produire des armes nucléaires.
Mais qu'est-ce que l'enrichissement exactement de l'uranium et pourquoi soulève-t-il des préoccupations?
Pour comprendre ce que signifie «enrichir» l'uranium, vous devez en savoir un peu sur les isotopes d'uranium et sur la division de l'atome dans une réaction de fission nucléaire.
Qu'est-ce qu'un isotope?
Toute la matière est faite d'atomes, qui à leur tour sont constitués de protons, de neutrons et d'électrons. Le nombre de protons est ce qui donne aux atomes leurs propriétés chimiques, en distinguant les différents éléments chimiques.
Les atomes ont un nombre égal de protons et d'électrons. L'uranium a 92 protons, par exemple, tandis que le carbone en a six. Cependant, le même élément peut avoir différents nombres de neutrons, formant des versions de l'élément appelé isotopes.
Cela n'a guère d'importance pour les réactions chimiques, mais leurs réactions nucléaires peuvent être extrêmement différentes.
La différence entre l'uranium-238 et l'uranium-235
Lorsque nous creusons l'uranium hors du sol, 99,27% de l'uranium-238, qui compte 92 protons et 146 neutrons. Seulement 0,72% de celle est de l'uranium-235 avec 92 protons et 143 neutrons (les 0,01% restants sont d'autres isotopes).
Pour les réacteurs ou les armes nucléaires, nous devons changer les proportions isotopiques. C'est à cause des deux principaux isotopes d'uranium, seul l'uranium-235 peut soutenir une réaction en chaîne de fission: un neutron provoque une fission d'atome, qui produit de l'énergie et d'autres neutrons, provoquant plus de fission, etc.
Cette réaction en chaîne libère une énorme quantité d'énergie. Dans une arme nucléaire, l'objectif est d'avoir cette réaction en chaîne dans une fraction de seconde, produisant une explosion nucléaire.
Dans une centrale nucléaire civile, la réaction en chaîne est contrôlée. Les centrales nucléaires produisent actuellement 9% de la puissance mondiale. Une autre utilisation civile vitale des réactions nucléaires consiste à produire des isotopes utilisés en médecine nucléaire pour le diagnostic et le traitement de diverses maladies.
Qu'est-ce que l'enrichissement de l'uranium, alors?
«Enrichir» l'uranium signifie prendre l'élément naturellement trouvé et augmenter la proportion d'uranium-235 tout en éliminant l'uranium-238.
Il existe plusieurs façons de le faire (y compris de nouvelles inventions d'Australie), mais commercialement, l'enrichissement se fait actuellement avec une centrifugeuse. C'est également le cas dans les installations iraniennes.
Les centrifuges exploitent le fait que l'uranium-238 est environ 1% plus lourd que l'uranium-235. Ils prennent de l'uranium (sous forme de gaz) et utilisent des rotors pour le faire tourner à 50 000 à 70 000 rotations par minute, avec les parois extérieures des centrifuges se déplaçant de 400 à 500 mètres par seconde.
Cela fonctionne un peu comme un spinner à salade qui jette de l'eau sur les côtés pendant que la salade part reste au centre. L'uranium-238 plus lourd se déplace vers les bords de la centrifugeuse, laissant l'uranium-235 au milieu.
Ceci est seulement si efficace, donc le processus de rotation se fait encore et encore, renforçant le pourcentage de l'uranium-235.
La plupart des réacteurs nucléaires civils utilisent « un uranium à faible enrichissement » qui a été enrichi entre 3% et 5%. Cela signifie que 3 à 5% de l'uranium total dans l'échantillon est désormais de l'uranium-235. Cela suffit pour maintenir une réaction en chaîne et faire de l'électricité.
De quel niveau d'enrichissement a-t-il besoin des armes nucléaires?
Pour obtenir une réaction en chaîne explosive, l'uranium-235 doit être concentré considérablement plus que les niveaux que nous utilisons dans les réacteurs nucléaires pour faire du pouvoir ou des médicaments.
Techniquement, une arme nucléaire peut être fabriquée avec aussi peu que 20% d'uranium-235 (connu sous le nom d'uranium hautement enrichi « ), mais plus l'uranium est enrichi, plus l'arme peut être plus petite et légère. Les pays atteints d'armes nucléaires ont tendance à utiliser environ 90% enrichis, l'uranium de « grade d'armes ».
Selon l'International Atomic Energy Agency (AIEA), l'Iran a enrichi de grandes quantités d'uranium à 60%. Il est en fait plus facile de passer d'un enrichissement de 60% à 90% que pour atteindre ce premier 60%. C'est parce qu'il y a de moins en moins d'uranium-238 pour se débarrasser.
C'est pourquoi l'Iran est considéré comme étant un risque extrême de produire des armes nucléaires, et pourquoi la technologie de centrifugeuse pour l'enrichissement est gardée secrète.
En fin de compte, la même technologie de centrifugeuse qui produit du carburant pour les réacteurs civils peut être utilisée pour produire des armes nucléaires.
Les inspecteurs de l'AIEA surveillent les installations nucléaires du monde entier pour garantir que les pays respectent les règles énoncées dans le traité mondial de non-prolifération nucléaire. Alors que l'Iran maintient qu'il n'enrichit que l'uranium à des «fins pacifiques», à la fin de la semaine dernière, le conseil d'administration de l'AIEA a jugé que l'Iran avait violé ses obligations en vertu du traité.
