داستان غنی‌سازی و نیازهای واقعی ایران

غنی سازی چیست؟ ایران به چه سطحی از آن برای مصارف صلح آمیز نیاز دارد و چرا؟

ساعاتی پیش (روز جمعه ۲۶ سپتامبر) شواری امنیت سازمان ملل متحد به قطعنامه تعلیق شش ماهه فعال شدن بند بازگشت به گذشته، که در ایران به مکانیسم ماشه معروف شده است رای منفی داد و بدین ترتیب علاوه بر بازگشت تحریم‌های سازمان ملل متحد بار دیگر ایران موضوع فصل هفتم منشور ملل متحد قرار خواهد گرفت.

این اتفاقی بود که نخستین بار در دوران ریاست‌جمهوری محمود احمدی نژاد رخ داد و تقریبا تمام تلاش‌های بعدی از سوی جمهوری اسلامی برای خارج شدن از این ساختار بود که به طور موقت در طول اجرای برنامه جامع اقدام مشترک (برجام) عملی شد و امروز با فعال شدن این ساز‌وکار، عملاً به شرایط پیشین بازگشت.

پرونده هسته‌ای ایران فراتر از پرونده‌ای علمی و فناوری، پرونده‌ای سیاسی است و بازیگران متعددی در آن نقش بازی می‌کنند و طبیعی است که چنین پرونده‌ای ارزشیابی و تصمیم‌گیری جهانی‌اش تنها محدود به ابعاد علمی نباشد. با این وجود مقام‌های جمهوری اسلامی که سرنوشت ایران را به این پرونده گره زده‌اند ادعا کرده و می کنند که مسأله کانونی در این پرونده یعنی غنی‌سازی اورانیوم، حقی ملی و طبیعی برای ایران است و برای توسعه کشور حیاتی و ضروری است.

از جمله در روزهای گذشته علی خامنه‌ای، رهبر جمهوری اسلامی در سخنانی سعی کرد با ارائه تعریفی از غنی‌سازی به نقش این فناوری در زندگی روزمره مردم اشاره کند.

در این نوشته ما سعی کرده‌ایم بر اساس داده‌های موجود ضمن ارائه تعریفی از فرآیند غنی‌سازی اورانیوم به وضعیت و نیازهای ایران و راستی‌آزمایی بخشی از صحبت‌های علی خامنه‌ای بپردازیم که به مسائل فنی اشاره داشت. طبیعتا در این بحث مولفه‌های دیگر – مانند نقش کشورهای ثالث، مقایسه میان برنامه اتمی ایران و کشورهای رقیب و امثال آن – مورد اشاره قرار نگرفته است.

فرآیند غنی‌سازی اورانیوم چگونه انجام می‌شود؟

اورانیوم در طبیعت بیشتر به شکل ایزوتوپ «اورانیوم-۲۳۸» یافت می‌شود و تنها مقدار کمی از آن، یعنی کمتر از یک درصد، «اورانیوم-۲۳۵» است. این ایزوتوپ دوم همان ماده‌ای است که قابلیت شکافت هسته‌ای دارد و می‌تواند در راکتورهای هسته‌ای یا در سلاح‌های هسته‌ای به‌کار گرفته شود. غنی‌سازی به زبان ساده یعنی افزایش درصد اورانیوم-۲۳۵ در میان توده‌ای از اورانیوم طبیعی.

نخستین مرحله در این فرآیند، استخراج سنگ معدن اورانیوم از معادن است. سپس این سنگ‌ها در کارخانه‌های ویژه به پودری به نام «کیک زرد» (Yellowcake) تبدیل می‌شوند. این ماده بعد از چند مرحله شیمیایی، به ترکیبی به نام «هگزا فلوراید اورانیوم» (UF6) تبدیل می‌شود؛ گازی که می‌تواند در دما و فشار مناسب در دستگاه‌های جداسازی مورد استفاده قرار گیرد.

روش اصلی که ایران و بسیاری از کشورهای دیگر استفاده می‌کنند، سانتریفیوژهای گازی است. در این دستگاه‌ها، گاز UF6 با سرعت بسیار بالا به گردش درمی‌آید. به دلیل اختلاف اندک وزن بین ایزوتوپ‌های ۲۳۵ و ۲۳۸، اورانیوم-۲۳۵ کمی بیشتر به سمت مرکز سانتریفیوژ متمایل می‌شود. این تفاوت کوچک، اما مهم است و وقتی هزاران سانتریفیوژ پشت سر هم و در زنجیره‌های طولانی به‌کار گرفته شوند، می‌توانند درصد اورانیوم-۲۳۵ را به سطح مطلوب افزایش دهند.

در سطح کاربردهای صلح‌آمیز، غنی‌سازی اورانیوم معمولاً تا سطح ۳ تا ۵ درصد انجام می‌شود؛ همین مقدار برای سوخت نیروگاه‌های برق کافی است. برای برخی راکتورهای تحقیقاتی یا تولید داروهای رادیویی، غنی‌سازی تا حدود ۲۰ درصد مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما وقتی درصد غنی‌سازی به بالای ۶۰ یا ۹۰ درصد برسد، ماده‌ای به‌دست می‌آید که می‌تواند در ساخت سلاح هسته‌ای به‌کار رود. به همین دلیل، جامعه جهانی نسبت به غنی‌سازی‌های بالا حساسیت ویژه‌ای دارد.

غنی‌سازی تنها یک بخش از چرخه سوخت هسته‌ای است. پس از آن باید اورانیوم غنی‌شده به شکل «صفحات سوخت» یا میله‌های سوختی درآید تا در قلب راکتور قرار گیرد.

 

برنامه هسته‌ای ایران و حقایق علمی درباره غنی‌سازی اورانیوم

اخیراً، رهبر ایران، علی خامنه‌ای، در سخنرانی خود به مناسبت «هفته دفاع مقدس» در مهر ۱۴۰۴، بر ادامه غنی‌سازی اورانیوم تأکید کرد و آن را برای پیشرفت کشور و خودکفایی ملی ضروری دانست. او ادعا کرد که غنی‌سازی اورانیوم برای اهداف صلح‌آمیز حیاتی است و ایران هرگز برنامه غنی‌سازی را متوقف نخواهد کرد.

او در این سخنان با اشاره به نیاز کشور به اورانیوم با درصد غنای بالا و تا حد ۶۰ درصد اشاره کرد که این اورانیوم غنی شده در حوزه‌های وسیعی کاربرد دارد.

پس از آن نیز برخی از مقام‌های ارشد جمهوری اسلامی این سخنان را تکرار  و حتی در مواردی به نیاز ایران به اورانیوم غنی شده بیش از ۹۰ درصد برای مصارف صلح.آمیز اشاره کرده‌اند.

در ادامه به توضیح این نکته پرداخته شده است که آیا این ادعاها پشتوانه علمی دارند یا خیر.

 

ایران چند راکتور هسته‌ای دارد؟

ایران در حال حاضر یک راکتور هسته‌ای فعال برای تولید برق دارد و دو راکتور دیگر در حال ساخت است. همچنین، چند راکتور تحقیقاتی کوچک برای پژوهش و تولید مواد پزشکی وجود دارد. در ادامه، این راکتورها و نیازهای سوخت آن‌ها را مرور می‌کنیم:

راکتور بوشهر-۱ (فعال): این راکتور با ظرفیت ۱۰۰۰ مگاوات، تنها راکتور تولید برق ایران است. سوخت آن توسط روسیه تأمین می‌شود و از اورانیوم غنی‌شده با خلوص ۳/۶۷ درصد استفاده می‌کند. زباله‌های هسته‌ای این راکتور نیز به روسیه بازمی‌گردد. یعنی ایران تاکنون از اورانیوم غنی‌شده داخلی برای این راکتور استفاده نکرده است.

راکتورهای بوشهر-۲ و بوشهر-۳ (در حال ساخت): این دو راکتور نیز مانند بوشهر-۱ با همکاری روسیه ساخته می‌شوند و هر کدام حدود ۱۰۵۷ مگاوات برق تولید خواهند کرد. سوخت آن‌ها هم اورانیوم غنی‌شده ۳/۶۷٪ خواهد بود که احتمالاً باز هم از روسیه تأمین می‌شود.

راکتورهای تحقیقاتی:

راکتور تهران: این راکتور کوچک (۵ مگاوات حرارتی) برای تحقیقات و تولید ایزوتوپ‌های پزشکی (مثل مواد تشخیص سرطان) استفاده می‌شود. سوخت آن اورانیوم غنی‌شده تا ۲۰٪ است.

راکتور اصفهان: یک راکتور تحقیقاتی بسیار کوچک (۳۰ کیلووات) است که قبلاً از اورانیوم غنی‌شده تا ۹۰٪ استفاده می‌کرد، اما در حال تغییر به سوخت با غنی‌سازی پایین‌تر (تا ۲۰٪) است.

راکتور خنداب (اراک): این راکتور آب سنگین هنوز در حال بازطراحی است و از اورانیوم طبیعی (بدون غنی‌سازی) استفاده خواهد کرد. توسعه این راکتور به عنوان بخشی از تعهدات ایران در برنامه جامع اقدام مشترک (برجام) متوقف شده بود.

 

منبع تأمین سوخت راکتورهای تحقیقاتی تهران و اصفهان

۱. راکتور تحقیقاتی تهران (TRR)
نوع سوخت: اورانیوم غنی‌شده تا ۲۰٪ (HALEU – اورانیوم با غنی‌سازی پایین با خلوص بالا).

منبع تأمین سوخت:

در گذشته: راکتور تحقیقاتی تهران (TRR) در ابتدا (دهه ۱۹۶۰) توسط ایالات متحده ساخته شد و سوخت آن با اورانیوم غنی‌شده تا ۹۳٪ (HEU) تأمین می‌شد. پس از انقلاب ۱۹۷۹، ایران به دلیل تحریم‌ها و قطع همکاری با آمریکا، سوخت را از منابع دیگر تأمین کرد. در دهه ۱۹۸۰، آرژانتین سوخت غنی‌شده تا ۲۰٪ را برای این راکتور تأمین کرد، زیرا ایران به دنبال کاهش وابستگی به اورانیوم با غنی‌سازی بالا بود.

اکنون: ایران از اوایل دهه ۲۰۱۰ توانایی تولید داخلی اورانیوم غنی‌شده تا ۲۰٪ را توسعه داده است. سوخت این راکتور عمدتاً از تأسیسات غنی‌سازی نطنز و فردو تأمین می‌شود. ایران صفحات سوخت (fuel plates) مورد نیاز برای راکتور تهران را در تأسیسات تبدیل اورانیوم (UCF) در اصفهان تولید می‌کند. این صفحات از اورانیوم غنی‌شده ۲۰٪ ساخته می‌شوند و برای تولید ایزوتوپ‌های پزشکی (مانند مولیبدن-۹۹) استفاده می‌شوند.

وضعیت: تولید داخلی سوخت برای این راکتور از سال ۲۰۱۲ به بعد گزارش شده است، اما نظارت آژانس بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA) بر این فرآیند وجود دارد تا اطمینان حاصل شود که برای اهداف صلح‌آمیز استفاده می‌شود.

۲. راکتور تحقیقاتی اصفهان (MNSR)۲. راکتور تحقیقاتی اصفهان (MNSR)

نوع سوخت: راکتور مینیاتوری منبع نوترون (MNSR) در گذشته از اورانیوم غنی‌شده تا ۹۰٪ (HEU) استفاده می‌کرد، اما در حال انتقال به اورانیوم غنی‌شده تا ۲۰٪ یا کمتر است.

منبع تأمین سوخت:در گذشته: این راکتور کوچک (۳۰ کیلووات حرارتی) توسط چین در دهه ۱۹۹۰ ساخته شد و سوخت اولیه آن (اورانیوم غنی‌شده ۹۰٪) از چین تأمین شد.

اکنون: در راستای تلاش‌های جهانی برای کاهش استفاده از اورانیوم با غنی‌سازی بالا (HEU) در راکتورهای تحقیقاتی، ایران با همکاری چین و تحت نظارت IAEA فرآیند تبدیل سوخت این راکتور به اورانیوم غنی‌شده تا ۲۰٪ یا کمتر را آغاز کرده است. سوخت جدید نیز از تأسیسات غنی‌سازی داخلی ایران (نطنز یا فردو) و تبدیل در تأسیسات اصفهان تأمین می‌شود.

وضعیت: مقدار سوخت مورد نیاز این راکتور بسیار کم است (حدود ۱ کیلوگرم)، بنابراین ایران به‌راحتی می‌تواند آن را از ذخایر داخلی خود تأمین کند. برنامه تبدیل سوخت(از HEU به LEU) تا سال ۲۰۲۵ هنوز در حال تکمیل است.

 

آیا غنی‌سازی بالا برای ایران لازم است؟

رهبر ایران در سخنان خود، غنی‌سازی را به‌عنوان یک دستاورد بزرگ و ضروری برای پیشرفت کشور معرفی کرد. اما واقعیت این است که برای تمام نیازهای صلح‌آمیز ایران، نیازی به غنی‌سازی بیش از ۲۰٪ نیست. بیایید ببینیم چرا:

تولید برق: راکتورهای بوشهر فقط به اورانیوم غنی‌شده ۳-۵٪ نیاز دارند. این سطح غنی‌سازی در تمام نیروگاه‌های هسته‌ای تجاری جهان استاندارد است.

تحقیقات و تولید ایزوتوپ‌های پزشکی: راکتورهای تحقیقاتی مثل راکتور تهران با اورانیوم غنی‌شده تا ۲۰٪ کار می‌کنند. این ایزوتوپ‌ها برای تشخیص بیماری‌هایی مثل سرطان یا کاربردهای کشاورزی (مثل استریل کردن آفات) استفاده می‌شوند.

غنی‌سازی بالاتر از ۲۰٪:

 اورانیوم غنی‌شده بالای ۶۰٪ تقریباً هیچ کاربرد غیرنظامی در ایران یا جهان ندارد. این سطح معمولاً برای سلاح‌های هسته‌ای یا رآکتورهای نظامی خاص (مثل زیردریایی‌های جنگی) استفاده می‌شود. ایران هیچ برنامه غیرنظامی‌ای برای استفاده از اورانیوم با غنی‌سازی بالا ندارد و این سطحی از غنی سازی است که از نظر رژیم منع اشاعه سلاح‌های هسته‌ای نگران کننده ارزیابی می شود.

ایران در حال حاضر بیش از ۴۰۰ کیلوگرم اورانیوم غنی‌شده تا ۶۰٪ ذخیره کرده است. طبق گزارش‌های آژانس بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA)، این سطح از غنی‌سازی برای هیچ‌یک از راکتورهای ایران لازم نیست و می‌تواند نگرانی‌هایی درباره احتمال استفاده نظامی ایجاد کند.

 

آیا غنی‌سازی به‌تنهایی دستاورد است؟

جواب ساده این است که بله. در اختیار داشتن دانش فنی برای تامین چرخه غنی سازی به عنوان یکی از حلقه های مورد نیاز در فناوری هسته‌ای برای توسعه این فناوری ضروری و دست‌آورد مهمی است به خصوص اگر کشوری از معادن اورانیوم برخوردار باشد (مانند ایران) این دانش فنی می‌تواند – با نظارت آژانس بین المللی انرژی اتمی – نیازهای کشور در صورت توسعه برنامه هسته‌ای را تامین کند. اما اورانیوم غنی شده به تنهایی محصول کاربردی نیست. تمام آنچه به عنوان محصولات و کاربردهای انرژی هسته‌ای صلح‌آمیز می‌شناسیم از دل راکتورها بیرون می‌آید که آنها برای سوخت نیازمند اورانیوم غنی شده هستند.

به عبارت دیگر غنی‌سازی اورانیوم فقط یکی از مراحل فناوری هسته‌ای است.

مثل این است که بگوییم داشتن بنزین به‌معنای داشتن فناوری ساخت خودرو است. برای استفاده از اورانیوم غنی‌شده، ایران نیاز به فناوری‌های پیچیده‌تر مثل ساخت راکتور، مدیریت ایمن زباله‌های هسته‌ای و تولید ایزوتوپ‌های پزشکی دارد.

در حال حاضر، سوخت راکتور بوشهر از روسیه می‌آید و زباله‌های آن هم به روسیه بازمی‌گردد. پس عملاً اورانیوم غنی‌شده داخلی ایران تا امروز هیچ کاربرد عملی در برنامه تولید برق هسته‌ای کشور نداشته است و تنها در سال های اخیر به عنوان بخشی از روند تامین سوخت راکتورهای تحقیقاتی تهران و اصفهان مورد استفاده قرار گرفته است.

 

فواید واقعی برنامه هسته‌ای صلح‌آمیز چیست؟

برنامه هسته‌ای صلح‌آمیز می‌تواند برای ایران مفید باشد:

تولید برق: راکتور بوشهر نشان داده که می‌تواند برق تولید کند، هرچند هنوز بخش کوچکی از نیازهای برق ایران را تأمین می‌کند اما استفاده از نسل تازه راکتورها و توسعه آن می تواند با توجه به مشکلات ایران در زمینه تولید انرژی و مساله تغییرات اقلیم به عنوان یکی از اجزای سبد تولید انرژی در ایران مورد توجه قرار بگیرد.

پزشکی: راکتور تهران ایزوتوپ‌هایی برای تشخیص بیماری‌ها تولید می‌کند. همچنین در بخش های دیگری از این تجهیزات برای استریل و گندزدایی محصولات پزشکی است می شود و کاربردهای پزشکی هسته ای، رادیو داروها و همین طور تحقیقات فیزیک هسته ای بخشی از موارد مهم در توسعه فناوری هسته ای صلح آمیز به شمار می رود.

کشاورزی: فناوری هسته‌ای می‌تواند به بهبود محصولات کشاورزی و مبارزه با آفات کمک کند. یکی از کاربردها استریل و عقیم‌سازی آفت‌ها است.

اما همه این فواید با اورانیوم غنی‌شده تا ۲۰٪ قابل دستیابی است و نیازی به غنی‌سازی بالاتر نیست.

 

چرا غنی‌سازی بالا نگران‌کننده است؟

غنی‌سازی تا ۶۰٪ ایران را به سطحی نزدیک به تولید اورانیوم تسلیحاتی (بالای ۹۰٪) می‌رساند. این موضوع باعث نگرانی جامعه جهانی شده، چون فاصله فنی بین ۶۰٪ و ۹۰٪ بسیار کم است.

آژانس بین‌المللی انرژی اتمی بارها اعلام کرده که غنی‌سازی در این سطح هیچ توجیه غیرنظامی ندارد.

نتیجه‌گیری برای مردم ایران برنامه هسته‌ای ایران حق قانونی کشور برای توسعه فناوری صلح‌آمیز است، اما ادعای نیاز به غنی‌سازی بالا با واقعیت‌های علمی سازگار نیست.

تمام نیازهای ایران برای تولید برق، تحقیقات پزشکی و کشاورزی با اورانیوم غنی‌شده حداکثر تا ۲۰٪ تأمین می‌شود. ادامه غنی‌سازی در سطوح بالا نه‌تنها هزینه‌های سنگین مالی و سیاسی دارد، که فواید عملی برای مردم ایران به همراه ندارد.

به نظر می‌رسد تلاش و اراده سیاسی ایران برای بالا بردن درصد غنی‌سازی با دو هدف احتمالی صورت گرفته باشد:

در نگاهی خوش بینانه با این روند جمهوری اسلامی علاقه‌مند به ارسال این سیگنال بوده است که چنین توانایی را دارد و به نوعی از آن به عنوان عاملی برای بازدارندگی استفاده کند. اگر این فرض درست باشد؛ تحریم.های شدید و حملات نظامی اسراییل و ایالات متحده، ناکارآمدی این عامل بازدارنده را نشان داده است.

فرض دیگر این است که جمهوری اسلامی برای رسیدن به سطحی از بازدارندگی دربرابر اسراییل و آمریکا واقعا قصد تولید سلاح هسته‌ای داشته باشد. در این صورت این اورانیوم با سطح غنی‌سازی بالا مورد نیاز است اما سلاح هسته ای علاوه بر این درصد اورانیوم، نیاز به سازوکارهای دیگری از جمله طراحی ماشه و آزمون‌های فراوان دارد و امروزه مناظره.ای جدی درباره میزان بازدارندگی چنین تسلیحاتی وجود دارد.

ایران به عنوان عضو پیمان منع اشاعه سلاح‌های هسته‌ای و عضو آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، حق تولید، توسعه و استفاده از انرژی هسته‌ای صلح‌آمیز زیر نظر آژانس بین المللی انرژی اتمی را دارد. شروع برنامه هسته‌ای به پیش از انقلاب و دوره پهلوی باز می.گردد و بنای راکتور تهران و آغاز طراحی راکتورهای بوشهر (در آن دوره توسط زیمنس آلمان) به  دوره پهلوی باز می گردد.

پس از انقلاب اما از سرگیری برنامه هسته‌ای ایران با پنهان‌کاری، فریب، بزرگنمایی و ایجاد نگرانی مبنی بر نظامی بودن این برنامه همراه شد. توافق‌های متعدد بارها از سوی طرفین نادیده گرفته و ملغی شد. در پاسخ، بخش‌هایی از حاکمیت جمهوری اسلامی به جای همکاری بین‌المللی به سراغ تشدید روند غنی‌سازی رفت و تا جایی این کار را ادامه داد که عملاً دفاعی مبنی بر نیت غیر نظامی از آن نمی‌توان داشت.

بدین ترتیب پرونده سیاست‌زده‌ی هسته‌ای ایران، به ابزاری علیه خود بدل شد. هدف برنامه صلح‌آمیز هسته.ای، افزایش تولید انرژی، توسعه پزشکی هسته‌ای، تحقیقات فیزیک و کاربردهای متعدد در کشاورزی و سایر حوزه‌ها است که می‌تواند به توسعه و رفاه کشور کمک کند. با این وجود برنامه هسته‌ای ایران تحت مدیریت جمهوری اسلامی در بیش از سه دهه‌ی گذشته، نه تنها فشارهای مالی و اقتصادی فراوانی بر مردم وارد کرده است، بلکه به عاملی برای حمله نظامی به کشور بدل شده، با تحریم‌های متعدد که گاه شرکت‌های تجاری واسطه داروسازی را هم دامن‌گیر کرده، بخشی از مردم را با کمبود داروهای خاص و افزایش روند مرگ‌ومیر روبرو کرده و حتی تحصیل و کار دانشگاهی در رشته فیزیک هسته‌ای را به امری پر خطر برای دانشجویان و دانشمندان ایرانی بدل کرده است.

همچنین اثرات این تحریم و جدا افتادگی باعث شده است تا با عدم مدیریت درست منابع و انرژی – که یکی از اصلی ترین انگیزه‌های توسعه انرژی هسته‌ای است – امروز تنها یک راکتور مولد برق در کشور وجود داشته باشد که در مجموع حداکثر نزدیک به دو درصد تولید برق ایران را تامین می‌کند.