Vom Mineral zur Atombombe

Der technische Weg vom Natur-Uran zum Kernbrennstoff ist lang und aufwändig. US-Experten schätzen, dass der Iran bereits über eine ausreichend große Anlage verfügt, um binnen Jahresfrist waffenfähiges Uran zu gewinnen

FREIBURG taz ■ Nach eigenem Bekunden soll dem Iran die Anreicherung von Uran gelungen sein. Damit wäre das Land in der Lage, aus Natur-Uran, wie es als mineralisches Metall im Erdboden vorkommt, waffenfähiges Uran zu erzeugen.Was sind die technischen Grundlagen für diesen Prozess?

Natur-Uran, das der Iran im eigenen Land gewinnt, besteht überwiegend aus Uran 238 sowie zu einem geringen Anteil aus Uran 235. Die Ziffern geben dabei jeweils die Anzahl der Bausteine des Atomkerns an, also die Zahl der im Atom vorhandenen Protonen und Neutronen. Derart unterschiedliche Atome eines chemischen Elementes werden als Isotope bezeichnet. Chemisch reagieren die Uran-Isotope identisch, physikalisch sind sie jedoch unterschiedlich: U 235 ist – anders als U 238 – durch Neutronen spaltbar. Das ist Voraussetzung für eine nukleare Kettenreaktion.

Wer also eine Kettenreaktion provozieren will, muss das U 235, das nur zu 0,7 Prozent im Natur-Uran vorhanden ist, anreichern. Chemisch abtrennen lässt sich das Isotop nicht, also muss man es physikalisch separieren. Dies wird durch die unterschiedlichen Atomgewichte der beiden Isotope möglich: U 238 ist schwerer als U 235.

Um eine effiziente Trennung zu gewährleisten, muss das Metall, das als Uranoxid vorliegt, zuerst zu einem so genannten „Yellow cake“ konzentriert werden, der anschließend in eine gasförmige Verbindung überführt wird. Im ersten Schritt wird es daher in so genannten Konversionsanlagen chemisch in gasförmiges Uranhexafluorid (UF6) umgewandelt.

Dieser Stoff kann nun in Gaszentrifugen aufgetrennt werden in Moleküle mit U-235- und jene mit U-238-Atomen: Die schwereren Moleküle werden durch die Zentrifugalkräfte an der Außenwand der rotierenden Anlage angereichert, während im Inneren des Behälters sich das leichtere Isotop konzentriert.

Eine Zentrifuge alleine kann allerdings keine ausreichenden Konzentrationen des spaltbaren Uran 235 erzeugen, weshalb die Anlagen in Kaskaden geschaltet werden müssen. Der Iran sprach davon, in seiner Pilotanlage 164 Zentrifugen erfolgreich in Betrieb genommen zu haben. Bis zum Jahresende sollen 3.000 Gaszentrifugen installiert sein, mittelfristig ist sogar von 54.000 Anlagen die Rede.

Die iranischen Wissenschaftler haben nach einer Unterbrechung im vorigen Jahr die Arbeiten zur Urananreicherung in Natans im Februar 2006 wieder aufgenommen. Bis zur Unterbrechung der Arbeiten verfügte der Iran nach eigenen Angaben über etwa 2.000 Zentrifugen. Nach Angaben des US-amerikanischen Instituts für Wissenschaft und Internationale Sicherheit (ISIS) reicht eine Kaskade von 1.500 Zentrifugen aus, um binnen eines Jahres mehr angereichertes Uran zu produzieren, als für die Herstellung einer Atombombe nötig wäre.

Für die Gewinnung von Uran als Brennstoff von Atomreaktoren reicht hingegen eine Anreicherung auf maximal fünf Prozent aus. Im Iran heißt es, man sei im ersten Schritt bei der Anreicherung auf 3,5 Prozent gekommen. Für den Bau einer Atombombe ist ein Anreicherungsgrad von über 90 Prozent notwendig. Für einen Atomsprengkopf heutiger Technologie werden drei bis sieben Kilogramm solchen Urans benötigt.

BERNWARD JANZING