计算伊朗新铀浓缩工厂的产量

周五,奥巴马总统宣布美国知道在伊朗库姆市附近有一个新的、未申报的、隐藏的地下气体离心机铀浓缩设施。一些新闻报道称，那里ReportsReports将安置3000台离心机。这一发现有多重要?好吧，时间正好，我们的前沿FAS研究员，伊万卡·巴尔扎什卡，在FAS网站上发布了计算器来帮你回答这样的问题。

天然铀主要由两种同位素组成，也就是说，相同元素的原子具有相同的化学性质，但质量略有不同，因此差别很大核属性。铀-235是为核反应堆和核弹提供动力的同位素。天然铀的含量不到百分之一235，但铀-235的含量约为百分之九十。获得这些更高的浓度被称为“浓缩”。今天气体离心机是铀浓缩的首选方法。因此，最近的揭露引起了极大的关注。我们有一个漂亮的小视频这就解释了离心机是如何工作的。

计算器可用于调查可能的伊朗突破场景。总之，用户必须将计算器提供输入或馈送中的铀-335的浓度。天然铀是0.7％。如果伊朗人使用Natanz的浓缩工厂的产量作为QOM工厂的输入，那么它们可以从3.5％开始。用户还必须在浪费中指定U-235浓度。如果伊朗希望尽可能多地从其铀供应中获得尽可能多的U-235，那么这个数字将很小，通常是0.2-0.25％。如果伊朗匆匆忙忙，它可以通过更快地喂食铀，但扔掉更多U-235。例如，如果它使用3.5％作为输入，它可能具有1％的“废物”，这是比天然铀的更高的U-235浓度。

然后计算器返回铀的数量和所需的“分离工作”的价值。分离工作是对浓缩元素(如离心机或离心机设备)在给定时间内浓缩一定数量物质的能力的一般衡量。工厂操作员可以利用任何工厂的能力少量浓缩大量的铀(就像核反应堆)或者大量浓缩少量的铀(就像核弹)。这就好像我们有一个水泵，有一定的功率，我们可以选择把大量的水泵到山上一小段距离，或者把少量的水泵到山上更远的地方。分离功是用分离功单位或swu来衡量的，对一定数量的材料进行分离，几乎总是千克，所以单位是千克- swu。

库姆的浓缩工厂会有多少swu ?伊朗人可以用它来做什么?首先，请记住，我们目前掌握的关于新设施的所有信息都是相当模糊的，而且是基于一些新闻报道。ReportsReports伊朗还没有正式宣布库姆工厂的产能，也没有宣布它将容纳什么样的机器。但这是报道拥有3000台离心机。根据原子能机构的报告进行的非常简单的计算表明，伊朗第一代离心机每年生产大约0.ReportsReports5 kg-SWU，因此该工厂每年将生产1500 kg-SWU。也许第二代离心分离机也会装在新设备里。我们真的对这些知之甚少，只知道他们大概比第一代更好。你可以推测一下这些离心机的分离工作，然后乘以3000。

利用上面的一些例子，我们可以用计算器来估计伊朗新设施制造炸弹的潜力。举个例子,如果我们从天然铀和计算需要多少SWUs生产u - 235炸弹的90%(约为27.8公斤为最简单的炸弹,大大减少为一个更复杂的炸弹),我们发现6400 SWUs要求或超过四年的每年生产1500 SWU。如果我们从纳坦兹工厂的3.5% U-235开始废料只有1%，那么我们需要1328 SWU，所以一个1500 SWU的工厂可以在不到一年的时间里生产出一枚炸弹。当然，如果单独的离心机性能更高，这些时间会相应减少。我们对新设施的了解还不够多，无法透露更多信息。

该计算器是由一个跨学科团队开发的，背景包括科学家和程序员。这台计算器是为没有技术背景的人设计的。编程主要是由FAS实习生Augustine Sebastionelli完成的，他是Alvernia大学计算机系统专业的学生。项目的技术方面是由FAS的IT经理Greg Watson管理的，当Greg离开FAS回国攻读政治学硕士学位时，由我们的新IT经理Robert Lilly完成。FAS实习生阿米特·塔拉帕特拉(Amit Talapatra)是弗吉尼亚大学(University of Virginia)化学工程专业的学生，他与程序员一起开发了一种执行动态计算的算法。整体协调和概念设计由Ivanka Barzashka负责。