伊朗的铀:别慌。

通过2009年2月23日

伊万·奥尔里奇(Ivan Oelrich)和伊万卡·巴尔扎什卡(Ivanka Barzashka)著

上周,纽约时报金融时报》美国报道称,伊朗一直在藏匿浓缩铀,并在国际原子能机构(IAEA)最近的实物核查中被当场抓获。根据国际原子能机构的报告(GOV / 2009/8),这些文章更关注ISIS分析的报告。[杰弗里·刘易斯,一如既往,也有很好的分析和评论军备控制专家国际原子能机构的报告本身并没有敲响多少警钟。是的,伊朗人在继续浓缩铀;是的,他们声称这是专门用于民用核反应堆项目的,没有人能提供可信的保证,而且,是的,他们每一天都在浓缩铀,一旦政治决定做出,他们就更接近拥有足够的核武器能力。但国际原子能机构报告并没有透露任何铀浓缩能力甚至库存骤降和它的方式说,检查的结果与以前一致宣布伊朗,在“测量的不确定性通常与浓缩植物相似的吞吐量”。那么问题是什么呢?

金融时报》标题为“伊朗拥有足够的铀来制造核弹”,副标题为“联合国报告显示核库存激增”和“产能突破以色列的“红线”限制”纽约时报“伊朗的浓缩铀量超出了人们的想象”这两个标题都比国际原子能机构的报告本身更具有挑衅性。这两篇文章都指出,在原子能机构2月19日发布的最新报告中,估计的低浓缩铀(LEU)库存增加了三分之一。《纽约时报》报道称,国际原子能机构(IAEA)“发现”了460磅(209公斤)低浓缩铀,这个数字一开始就是错误的,因为IAEA报告的209公斤不是铀,而是六氟化铀(UF6)。六氟化铀大约有68%是铀,所以在209公斤六氟化铀中只多出142公斤铀。我们会回到这一点。

标题背后的原因

“发现”延伸。这209公斤的来源是国际原子能机构GOV/2009/8号文件中报告的六氟化铀浓缩量与GOV / 2008/59-截至2008年11月,连续两份关于ReportsReports伊朗库存的报告。原子能机构2008年11月19日的报告指出,2007年2月至2008年11月7日" .根据经营者的每日会计记录,伊朗生产了约630公斤低浓六氟化铀。所有燃料浓缩厂的核材料以及所有安装的级联装置仍在原子能机构的密封和监视之下。”

原子能机构2009年2月19日星期四公布的下一份报告载有2008年11月24日至26日进行的原子能机构实物库存核查(PIV)的结果。根据PIV,伊朗在2007年2月至2008年11月17日期间生产了839公斤低浓缩UF6。

最重要的一点是,这两种“库存”是非常不同的动物。11月7日的库存是根据操作员日志的条目进行的,并对低浓缩铀的总库存进行估计。对于PIV,国际原子能机构实际上测量了伊朗人手头有多少低浓缩铀。理想情况下,这两份报告应该相当接近,因此可以预期,根据这两份报告,11月的LEU应该是相同的。ReportsReports如果存在差异,那么伊朗可能在隐瞒什么。

有什么矛盾吗?

那么,如果有额外的209公斤UF6,为什么国际原子能机构的报告不宣扬欺诈?因为根据国际原子能机构的报告,所有六氟化铀的产量都与测量的输ReportsReports入量相平衡,所以没有铀失踪,也没有被隐藏的铀突然出现。所有的铀和浓缩设备都在国际原子能机构的持续监控下,所以除了账簿上的记录外,什么都没有“发现”。伊朗人在11月7日视察时知道,两星期后原子能机构将进行测量核查。伊朗人至少还有几个月才能获得大量的高浓缩铀(HEU),因此,他们似乎不太可能试图将任何低浓缩铀库存仅仅隐藏几周,以便让国际原子能机构(IAEA)核查人员有任何先机。

日志盘点和计量盘点相隔十天进行。这能解释更多的差异吗?很可能不是。在接下来的测量期间,从2008年11月17日至2009年1月31日(75天),伊朗人又浓缩了171公斤UF6,即每天2.28公斤UF6。同样,从2008年8月30日至2008年11月7日,伊朗平均每天浓缩2.17公斤UF6。因此,从11月7日到17日,预计他们将增加22 ~ 23公斤的浓缩铀量,也就是209公斤差距的10%左右。所以额外的10天产量并不能解释差额。

的解释。

更有可能的是,伊朗人是离心机行业的新手,还没有开发出精密的测量和记录系统来跟踪自己的生产。原子能机构的报告没ReportsReports有包含足够的细节来确定差异的来源,但有许多可能性。我们不知道伊朗人用什么容器来储存他们的UF6(国际标准是一个名为30B的钢瓶,它可以容纳2.5吨UF6,对于伊朗的计划来说太大了)。UF6在室温和常压下是固体。它是通过将离心机中的气体泵入圆柱体来储存的,在圆柱体中UF6会凝结成白色固体。因为气体在内部凝结,当更多的气体被泵入时,气体压力不会上升。因此,要知道燃料箱中有多少UF6不像读数压力表那么简单——必须测量钢瓶的质量。储存容器可连续称重;也就是说,这些圆柱体基本上是放在秤上的但伊朗人可能不会这么做。如果钢瓶只有在满瓶时才从生产区域移动到存储区域,然后称重,请加入测量库存料。

11月17日的PIV是自伊朗2007年2月开始铀浓缩以来,国际原子能机构提供的第二份实物清单。第一次是在2007年12月完成的。国际原子能机构报告(GOV / 2008/4) 2007年12月宣布的结果PIV没有报告任何库存不一致或伊朗的低浓缩铀技术问题报告。该报告还第一次丰富大量的UF6透露说,“一种吞吐量的设施已经远低于其宣称的设计能力。”之前没有发表的日志浓缩量来比较12月PIV的结果,可能是因为级联量小。因此,我们没有证据表明伊朗以前曾经低估过产量,显然,我们没有历史记录到库存的准确性的比较。

还不够进化…

他们所说的“突破”是指,与使用天然铀相比,伊朗可以利用其铀浓缩能力更快地生产出核弹所需的高浓缩铀。虽然理论上是正确的,但国际原子能机构提供的数字表明,伊朗并不完全是这样。

天然铀有两种同位素(好吧,还有第三种,但我们可以忽略它)。在天然铀中,U-238为99.3%,U-235为0.7%。一个反应堆需要的铀含量是U-235的3- 5%,而炸弹需要的铀含量是U-235的90%左右。说,伊朗有足够的低浓缩铀来进一步丰富炸弹,这两篇文章是根据简单的计算包含在伊希斯总结,只看的u - 235低浓缩铀,看到它加起来估计需要25公斤的炸弹。但是仅仅用低浓缩铀的数量乘以U-235的浓度是不行的,因为并不是所有的U-235都被回收了。

令人惊讶的是,即使是一点算术也能有多大的帮助。根据国际原子能机构的数据,截至去年11月,伊朗人已经向他们的机器中注入了9956公斤天然UF6。天然铀的铀235含量为0.71%,因此9956千克六氟化铀含有47.6千克铀235。在此期间,伊朗生产了839公斤3.5%低铀UF6。把这个乘起来,我们发现低浓缩铀含有20.0公斤的铀-235,这似乎意味着没有足够的铀-235来制造炸弹,假设需要25公斤左右。(请注意,如果不是用铀的质量,而是用六氟化铀的质量重新计算,那么结果会超过29公斤,如果是纯铀而不是六氟化铀,那么这就足够制造一枚核弹了。我们怀疑在铀转化为六氟化铀的过程中存在一些混乱。)但请注意,这也意味着27.8公斤的U-235最终被扔进了废料或“尾部”,也就是说,伊朗人扔掉了进入他们机器的58%的U-235。如果伊朗人只是通过现有的离心机回收低浓缩铀,他们仍然会丢弃大致相同比例的U-235,所以,虽然U-235确实存在于低浓缩铀中,但伊朗人无法像这些文章所暗示的那样,轻易地将其提纯。

这些数据还表明,这些尾的U-235浓度为0.45%,大约是正常商业尾浓度的两倍。在正常的离心机操作中,天然铀被送入一套离心机,产品在U-235中轻微浓缩,废物在U-235中轻微贫化。第一组离心分离机的产品被送入另一组离心分离机进行进一步浓缩,这样一组离心分离机的产品被进一步浓缩,直到达到所需的浓缩。然而,废料并不只是被扔掉,其他的离心机会重新浓缩废料,以回收尽可能多的U-235铀。核废料中铀-235的高浓度表明,伊朗人已经决定用给定的离心机能力尽快获得尽可能多的浓缩产品。这对世界其他国家来说可能是个坏消息,因为这与迅速获得少量核弹材料、而不是最终获得大量核燃料的做法一致。

另一种看待这个问题的方式是考虑伊朗在这方面有两个限制:一个是铀,另一个是浓缩能力。国际原子能机构的最新报告指出,伊朗在11月17日至1月31日期间又生产了171公斤3.5%低浓缩铀UF6。这相当于在75天内消耗116公斤铀当量。如果尾巴仍然是0.45%的U-235,那就是391公斤分离工作单位(swu)或5.2 kg-SWU/天。

如果伊朗有足够的3.5%的低浓缩铀输入他们的机器,以5.2公斤- swu /天的产能,他们可以在214天内获得25公斤90%的铀-235,如果他们的尾巴的铀-235含量为1.2%。然而,他们目前没有足够的铀来实现这一选择。如果把尾部的铀-235含量减少到0.2%,他们将提取更多的铀-235,并延长他们的铀供应,但如果要将足够制造核弹的材料浓缩成高浓缩铀,则需要384天。

已经够糟了,别再让它更糟了

我们不想让人觉得我们是伊朗的辩护者。他们的铀浓缩计划在经济上毫无意义。这可能与核能燃料计划一致,但也与核武器计划一致。不可否认的是,伊朗至少希望保留发展核武器的选项。伊朗拥有核武器将对世界和伊朗构成威胁。我们认为,世界其他地区应努力避免这种发展,但世界应根据现有的最佳分析制定政策。事实已经够糟的了,没有必要夸大。

类别:伊朗核扩散核武器