ब्रेकिंग

विज्ञान-तंत्रज्ञान

समृद्ध युरेनियमद्वारे अणुबॉम्ब कसा बनतो?

Samruddhi Dhayagude
28 Jun 2025

इराण आणि इस्रायलच्या युद्धात मागील आठवड्यात अमेरिकेने उडी घेत इराणच्या नतान्झ, इस्फहान आणि फोर्डो या तीन प्रमुख अणुकेंद्रावर बंकर बस्टर बॉम्बने हल्ला केला. या हल्ल्यात अणुकेंद्रांचे किती नुकसान झाले, याचे परस्परविरोधी दावे समोर येत आहेत. नतान्झ आणि फोर्डो या तळांवर इराण युरेनियम समृद्ध करतो तर इस्फहान कच्चा माल पुरवतो. त्यामुळे या ठिकाणांचे नुकसान इराणच्या अण्वस्त्र निर्मितीला अडथळा ठरेल. त्या पार्श्वभूमीवर समृद्ध युरेनियम म्हणजे काय? त्यापासून अणुबॉम्ब कसा बनतो? याविषयी जाणून घेऊ.

समृद्ध युरेनियम

अणुबॉम्ब तयार करण्यासाठी ’समृद्ध युरेनियम’ हा मुख्य घटक आहे. नैसर्गिक युरेनियममध्ये प्रामुख्याने ९९.३ टक्के युरेनियम २३८ असते आणि केवळ ०.७ टक्के युरेनियम २३५ असते. समृद्ध युरेनियम म्हणजे असे युरेनियम ज्यात युरेनियम २३५ याचे प्रमाण नैसर्गिक युरेनियमपेक्षा वाढवलेले असते. दरम्यान, अणुबॉम्बची निर्मिती ही अत्यंत जटिल प्रक्रिया आहे. त्यासाठी विशेष ज्ञान, तंत्रज्ञान आणि मोठ्या प्रमाणावर संसाधने लागतात.

युरेनियम २३८ आणि २३५ मधील फरक

युरेनियम २३८ मध्ये ९२ प्रोटॉन आणि १४६ न्यूट्रॉन असतात. युरेनियम-२३५ मध्ये ९२ प्रोटॉन आणि १४३ न्यूट्रॉन असतात. उर्वरित ०.०१ टक्के इतर घटक असतात. युरेनियम २३८ न्यूट्रॉनच्या धडकेने सहजपणे विखंडित होत नाही. पण जेव्हा एक न्यूट्रॉन युरेनियम २३५ च्या अणूवर आदळतो, तेव्हा तो अणु विखंडित होतो आणि ऊर्जा, उष्णता आणि अधिक न्यूट्रॉन बाहेर पडतात. हे न्यूट्रॉन इतर युरेनियम २३५ अणूंना विखंडित करतात आणि अशा प्रकारे अणुसाखळीची प्रक्रिया वेगाने सुरू होते. अण्वस्त्रांमध्ये ही साखळी प्रक्रिया एका सेकंदाच्या अंशात होते आणि भीषण अणुस्फोट होतो. तो रोखता येणे अशक्य ठरते. पर्यायाने भीषण मनुष्यहानी होते.

समृद्धीकरण म्हणजे काय?

अणुबॉम्ब बनवण्यासाठी युरेनियम २३५ चे प्रमाण वाढवावे लागते. या प्रक्रियेला समृद्धीकरण म्हणतात. सध्या विकेंद्रीकरण पद्धत वापरून समृद्धीकरण केले जाते. युरेनियम २३८ हे युरेनियम-२३५ पेक्षा १ टक्का जड आहे. ते युरेनियम वायू स्वरूपात घेतात आणि प्रति मिनिट ५० ते ७० हजार रोटेशन्सने फिरवण्यासाठी रोटर्स वापरतात. विकेंद्रीकरणाच्या बाह्य भिंती ४०० ते ५०० मीटर प्रति सेकंद वेगाने फिरतात. हे सॅलड स्पिनरसारखे काम करते, जे सॅलडची पाने मध्यभागी असताना बाजूंना पाणी फेकते. जड युरेनियम २३८ विकेंद्रीकरणाच्या कडांकडे सरकते आणि युरेनियम २३५ मध्यभागी सोडते. हे फिरवण्याची प्रक्रिया वारंवार केली जाते, ज्यामुळे युरेनियम २३५ ची टक्केवारी वाढते. अणुबॉम्बसाठी युरेनियम २३५ चे प्रमाण ८० टक्के किंवा त्याहून अधिक असावे लागते, याला ’अण्वस्त्रांसाठी उपयुक्त’ युरेनियम म्हणतात. याउलट अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये युरेनियम २३५ चे प्रमाण ३ ते ५ टक्के असते.

समृद्धीकरणाच्या पद्धती

गॅस सेंट्रीफ्यूज : ही सर्वात सामान्य आणि प्रभावी पद्धत आहे. हे युरेनियम हेक्साफ्लोराईड या वायूच्या स्वरूपात अत्यंत वेगाने फिरणार्‍या सेंट्रीफ्यूजमध्ये फिरवले जाते. जड युरेनियम २३८ चे अणू बाहेरच्या बाजूला सरकतात आणि हलके युरेनियम २३५ अणू मध्यभागी राहतात. त्यामुळे ते वेगळे केले जातात. ही प्रक्रिया वारंवार केली जाते.

गॅसियस डिफ्यूजन : या पद्धतीत, णऋ६ वायू छिद्र असलेल्या पडद्यातून वारंवार पाठवला जातो. हलके युरेनियम २३५ अणू हे जड युरेनियम २३८ अणूंपेक्षा थोडे जलद गतीने पडद्यातून आरपार जातात, ज्यामुळे त्यांचे अंशतः विलगीकरण होते. ही पद्धत खूप ऊर्जा-केंद्रित आहे.

अणुबॉम्बची रचना

समृद्ध युरेनियम उपलब्ध झाल्यावर अणुबॉम्ब दोन पद्धतीने बनवला जातो.

विलगीकरण (फिशन) :

ही रचना तुलनेने सोपी आहे. यात युरेनियम २३५ चे दोन वस्तुमान असतात. एक पारंपरिक स्फोटक वापरून, या दोन युरेनियमच्या तुकड्यांना खूप वेगाने एकमेकांकडे ढकलले जाते, ज्यामुळे ते एकत्र येतात आणि एका स्फोटक वस्तुमानाची निर्मिती होते. त्याच्या आतमध्ये न्यूट्रॉन इंजेक्शन दिले जातात आणि त्यामुळे अनियंत्रित साखळी अभिक्रिया सुरू होऊन प्रचंड ऊर्जा बाहेर पडते.

एकत्रीकरण (फ्युजन) :

ही रचना अधिक जटिल; पण अधिक कार्यक्षम आहे. यात युरेनियम २३५ चा एक गोलाकार गाभा असतो. या गाभ्याभोवती अनेक स्तरांमध्ये पारंपरिक स्फोटके व्यवस्थित रचलेली असतात. जेव्हा स्फोट होतो, तेव्हा आतमध्ये एक प्रचंड दाब निर्माण होतो. या दाबामुळे युरेनियमचा गाभा अत्यंत घन बनतो आणि त्याचे वस्तुमान वाढते. याच क्षणी, मध्यभागी असलेल्या न्यूट्रॉन इनिशिएटरमधून न्यूट्रॉन बाहेर पडतात आणि युरेनियममध्ये साखळी अभिक्रिया सुरू होते, त्यामुळे मोठा स्फोट होतो.