bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Τεχνικά στοιχεία της συμφωνίας με το Ιράν έβαλαν φρένο στην πυρηνική έκρηξη

Μια κάποτε μυστική πυρηνική εγκατάσταση βαθιά κάτω από ένα βουνό κοντά στην ιερή πόλη Κομ του Ιράν πρόκειται να γίνει ένα από τα πιο ασυνήθιστα διεθνή ερευνητικά κέντρα στον κόσμο. Ένας αντιδραστήρας που παράγει πλουτώνιο θα ανασχεδιαστεί και θα μειωθεί. Και αρκετό εμπλουτισμένο ουράνιο για την κατασκευή πολλών ατομικών βομβών θα αφαιρεθεί ή θα αραιωθεί. Αυτά και άλλα τεχνικά στοιχεία του σχεδίου δράσης για το πυρηνικό πρόγραμμα του Ιράν που ανακοινώθηκε χθες επιδιώκουν μια λεπτή ισορροπία:να εμποδίσουν το Ιράν να δημιουργήσει ατομικό οπλοστάσιο, επιτρέποντάς του να διατηρήσει σημαντική πυρηνική Ε&Α.

Μια τελική συμφωνία, στην οποία το Ιράν θα διαλύσει τμήματα του πυρηνικού του προγράμματος και θα αποδεχτεί διεθνείς επιθεωρήσεις με αντάλλαγμα την άρση των διεθνών κυρώσεων, δεν αναμένεται μέχρι τα τέλη Ιουνίου. Ωστόσο, οι τεχνικές επιδιορθώσεις που ανακοινώθηκαν χθες έχουν δημιουργήσει ελπίδες ότι οι διαπραγματευτές θα μπορέσουν να καταλήξουν σε τελική συμφωνία. "Είναι υπέροχο που επέμειναν, με όλη την αντίθεση", λέει ο Frank von Hippel, φυσικός και ειδικός στον έλεγχο των όπλων στο Πανεπιστήμιο Princeton.

Ο στόχος των Ηνωμένων Πολιτειών και των διαπραγματευτικών τους εταίρων είναι να επιβραδύνουν τον «χρόνο εκρήξεως» του Ιράν - το χρονοδιάγραμμα μιας προσπάθειας σύγκρουσης για την παραγωγή αρκετού σχάσιμου υλικού όπλων για μια βόμβα - από 2 έως 3 μήνες σε τουλάχιστον ένα χρόνο. Ένα από τα κύρια σημεία της διαμάχης ήταν ο αντιδραστήρας βαρέος νερού του Αράκ. Ιρανοί αξιωματούχοι λένε ότι ο κύριος στόχος του αντιδραστήρα σχάσης 40 μεγαβάτ, που βρίσκεται υπό κατασκευή στην κεντρική επαρχία Μαρκάζι, είναι η κατασκευή ραδιοϊσότοπων για φάρμακα. Αλλά η απλή λειτουργία του αντιδραστήρα με το φυσικό του καύσιμο ουρανίου θα απέδιδε περίπου 10 κιλά πλουτωνίου ετησίως, αρκετά για μία ή δύο ατομικές βόμβες. Για να μειώσει σημαντικά την ποσότητα πλουτωνίου που παράγεται στα αναλωμένα καύσιμα του Αράκ, ο von Hippel και άλλοι είχαν προτείνει την αλλαγή του καυσίμου σε ουράνιο χαμηλού εμπλουτισμού (LEU), το οποίο θα περιόριζε σημαντικά την παραγωγή πλουτωνίου.

Αλλά προς έκπληξη του φον Χίπελ, το Ιράν έχει, καταρχήν, συμφωνήσει σε μια ακόμη πιο αυστηρή αλλαγή. Το καύσιμο LEU είναι πιο συμπαγές από το φυσικό καύσιμο ουρανίου και επομένως θα καταλάμβανε λιγότερο χώρο στον πυρήνα. Το Ιράν έχει πει ότι θα μειώσει το μέγεθος του calandria - το σκάφος στο οποίο βρίσκεται ο πυρήνας - καθιστώντας πιο δύσκολη τη μεταγενέστερη αναδιαμόρφωση του αντιδραστήρα για να επιστρέψει σε φυσικό καύσιμο ουρανίου και να παράγει περισσότερο πλουτώνιο. Ο Von Hippel λέει ότι η ανταλλαγή καυσίμων από μόνη της θα επιμήκυνε τον χρόνο που θα χρειαζόταν το Ιράν για να κατασκευάσει μια βόμβα πλουτωνίου σε περισσότερο από 1 χρόνο. Η δέσμευση του Ιράν για μια μικρότερη Καλάνδρια «θα ξεπερνούσε πολύ αυτό», λέει ο von Hippel.

Αρκετές άλλες πτυχές του Κοινού Συνολικού Σχεδίου Δράσης (JCPOA) στοχεύουν στην παράταση του χρόνου εκτόξευσης από το Ιράν για μια βόμβα με βάση το ουράνιο. Καταρχήν, το Ιράν συμφώνησε να μειώσει τον αριθμό των εγκατεστημένων φυγοκεντρητών για εμπλουτισμό ουρανίου από περίπου 19.000 σε 6104—όλες αυτές θα ήταν η πρώτης γενιάς φυγόκεντρος IR-1 του Ιράν παρά ένα πιο προηγμένο μοντέλο. Θα μειώσει επίσης το απόθεμα LEU από 10.000 κιλά σε 300 κιλά. Το Ιράν θα έχει δύο βασικές επιλογές για την επίτευξη αυτής της μείωσης:την εξαγωγή της περίσσειας LEU ή την ανάμειξή της με απεμπλουτισμένο ουράνιο, το οποίο, σε σύγκριση με το φυσικό ουράνιο, έχει λιγότερο από το σχάσιμο ισότοπο ουράνιο-235. Η πιο λογική λύση, λένε οι ειδικοί, θα ήταν να σταλούν τα 9700 κιλά LEU στη Ρωσία για μετατροπή σε ράβδους καυσίμου για τον ρωσικής κατασκευής πυρηνικό αντιδραστήρα Μπουσέρ του Ιράν, ο οποίος λειτουργεί από το 2011.

Μια ενδιαφέρουσα πτυχή του JCPOA είναι ένα σχέδιο για τη δημιουργία αυτού που ο υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ Ernest Moniz αποκαλεί «διεθνές κέντρο φυσικής» στην πυρηνική τοποθεσία Fordow. Αυτή η μυστική εγκατάσταση εμπλουτισμού ουρανίου ήρθε στο φως το 2009, 2 χρόνια αφότου το Ιράν άρχισε να την κατασκευάζει. Το σχέδιο απαιτεί να ξεσπάσει σε μεγάλο βαθμό το Fordow:να αφαιρεθούν περίπου τα δύο τρίτα των φυγόκεντρων και άλλων υποδομών του. Οι υπόλοιπες φυγόκεντρες δεν θα χρησιμοποιηθούν για τον εμπλουτισμό ουρανίου. Τόσο οι φυγόκεντροι όσο και ο υπόλοιπος χώρος θα είναι ανοιχτοί σε ξένους ερευνητές. Η πρόταση "είναι μια εξαιρετική ιδέα για να μπει [το Ιράν] στη διεθνή ερευνητική κοινότητα", λέει ο Siegfried Hecker, ειδικός στο πλουτώνιο στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ στο Πάλο Άλτο της Καλιφόρνια και πρώην διευθυντής του Εθνικού Εργαστηρίου του Λος Άλαμος.

Το Ιράν είχε επιμείνει από την αρχή ότι δεν θα κλείσει καμία από τις πυρηνικές εγκαταστάσεις του. Η μετατροπή μιας από τις πιο αμφιλεγόμενες τοποθεσίες του σε μη στρατιωτικό κέντρο Ε&Α «είναι ξεκάθαρα μια χειρονομία που σώζει το πρόσωπο», λέει ο φυσικός James Acton, ειδικός σε θέματα μη διάδοσης στο Carnegie Endowment for International Peace στην Ουάσιγκτον, DC. «Δεν είναι σαφές τι είδους έρευνα θα να γίνει στο Fordow», λέει ο Pierce Corden, ειδικός στον αφοπλισμό και επισκέπτης μελετητής στο AAAS (εκδότης του Science Γνώστης). Ο Von Hippel εικάζει ότι οι υπόλοιπες φυγόκεντρες εκεί θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή καθαρότερων παρασκευασμάτων ισοτόπων υδραργύρου για φωτισμό φθορισμού, για παράδειγμα, ή για τον εμπλουτισμό του μολυβδαινίου-98, το οποίο στη συνέχεια θα μπορούσε να ακτινοβοληθεί με νευρόνια για να παραχθεί μολυβδαίνιο-99, ένα ραδιοϊσότοπο που χρησιμοποιείται στην ιατρική . "Είναι πιθανό να μην κάνει πολλά για τη βασική φυσική", λέει ο Hecker. "Αλλά η εργασία με ισότοπο θα ήταν εξαιρετική."

Άλλοι είναι δύσπιστοι. "Είναι πολύ εικασιακό σε αυτό το στάδιο", λέει ο Yousaf Butt, ανώτερος επιστημονικός σύμβουλος του British American Security Information Council στην Ουάσιγκτον, DC. "Ειλικρινά αμφιβάλλω ότι Αμερικανοί και Ιρανοί πυρηνικοί επιστήμονες θα συνεργαστούν οπουδήποτε σύντομα."

Οι διαπραγματευτές για τα πυρηνικά έχουν θέσει προθεσμία στις 30 Ιουνίου για να καταλήξουν σε μια τελική συμφωνία. Μέχρι τότε, λέει ο Acton, αξίζει να έχετε κατά νου ότι "δεν έχουμε ακόμη συμφωνία."

Διορθώσεις και διευκρινίσεις, 4/6/2015, 10:30 π.μ.: Τα σφάλματα σχετικά με την ποσότητα εμπλουτισμένου ουρναίου που επηρεάζεται από τη συμφωνία και τον ρόλο του μολυβδαινίου-99,  έχουν διορθωθεί. Λεπτομέρειες σχετικά με τη λειτουργία του αντιδραστήρα του Αράκ έχουν διευκρινιστεί.


Το One Lab's Quest to Build Space-Time από Κβαντικά Σωματίδια

Οι προοπτικές για την απευθείας δοκιμή μιας θεωρίας της κβαντικής βαρύτητας είναι φτωχές, για να το θέσω ήπια. Για να διερευνήσετε την εξαιρετικά μικροσκοπική κλίμακα Planck, όπου εμφανίζονται τα κβαντικά βαρυτικά φαινόμενα, θα χρειαστείτε έναν επιταχυντή σωματιδίων τόσο μεγάλο όσο ο γαλαξίας του Γα

Το Dark Matter Harbor Life;

Παρόλο που γνωρίζουμε ότι η συνηθισμένη ύλη αντιπροσωπεύει μόνο περίπου το ένα εικοστό της ενέργειας του σύμπαντος και το ένα έκτο της συνολικής ενέργειας που μεταφέρεται από την ύλη (με τη σκοτεινή ενέργεια να αποτελεί το υπόλοιπο τμήμα), θεωρούμε ωστόσο ότι η συνηθισμένη ύλη είναι το πραγματικά ση

Ακτινική επιτάχυνση

Η κύρια εφαρμογή της ακτινικής επιτάχυνσης αφορά την κίνηση, την ταχύτητα και την κατεύθυνση του αντικειμένου. Όλα αυτά τα περιστατικά αξιολογούνται σε σχέση το ένα με το άλλο. Μια μεταβαλλόμενη ταχύτητα οποιουδήποτε αντικειμένου σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή μπορεί επίσης να χαρακτηριστεί ως επιτά