Smrt generála Kásema Solejmáního má i své jaderné důsledky. Írán pátého ledna podle agentury Mehr oznámil, že přestane dodržovat i poslední omezení daná dohodou z roku 2015. Konkrétně země přestane dodržovat omezení počtu centrifug, které může najednou provozovat, a její jaderný program se od této chvíle bude řídit pouze „technickými potřebami“.
Země neopouští dohodu zcela, protože nadále umožní to patrně nejdůležitější, pravidelné inspekce jaderných provozů mezinárodními inspektory, ale rozhodně dává najevo, že svůj jaderný program hodlá použít minimálně jako diplomatickou zbraň. Jak daleko k bombě tedy země vlastně má?
Uranová cesta
Nejpoužívanější postup výroby atomových zbraní spočívá ve využití plutonia získaného z jaderných reaktorů. Plutonium se v přírodě nevyskytuje, vzniká přímo v palivu ve fungujícím reaktoru. Po vyjmutí paliva z reaktoru se pak plutonium oddělí od zbytku materiálu.
Touto cestou ovšem Írán v nejbližší době těžko půjde. V minulosti o ní uvažoval a udělal řadu kroků tímto směrem, nutné technické možnosti ovšem patrně nemá. Během řady mezinárodních inspekcí v posledních zhruba čtyřech letech také nikdy nebyly objevené žádné zásoby plutonia či vyhořelého paliva s obsahem této látky.
Dodejme, že v dlouhém časovém horizontu tuto možnost vyloučit nelze. Pravda, v Íránu již od roku 2011 pracuje jaderný reaktor VVER-1000 v elektrárně Búšehr 1. Najetí do provozu trvalo pár let, ale v dnešní době jde o elektrárnu v běžném provozu. Pro výrobu zbraňového plutonia to sice není nejvhodnější reaktor, ale při vhodných podmínkách palivového cyklu (např. nízké vyhoření) lze i ten použít pro výrobu plutoniové bomby. Byť vyrobit dostatečné množství zbraňového plutonia by trvalo déle než ve specializovaných vojenských reaktorech. Vše je ovšem podmíněno dalším zpracováním vyhořelého jaderného paliva (tedy chemickou separací plutonia) a jeho následným obohacováním a není nic známo o tom, že by Írán takovou technologii měl či vyvíjel.
Írán k případné výrobě bude nepochybně využívat obohacování uranu. Technologie spočívá v postupné separaci izotopu uranu 235 od „netečného“ izotopu uranu 238, který tvoří zhruba 99,3 procenta přírodní rudy.
K obohacování se dnes téměř výlučně využívá speciálních centrifug, ve kterých se od sebe odstředivou silou odlučují obě různě těžká jádra. Jedno staré přirovnání říká, že jde v podstatě o dělení hrachu a popela jako v pohádce, pouze na atomové úrovni – a ještě trochu obtížnější.
Pro obohacování používané centrifugy jsou jedny z nejsofistikovanějších mechanických strojů, jaké člověk používá. V podstatě jde o válce s výškou řádově v metrech (5 až 12 m) a průměrem několika desítek centimetrů (zhruba od 25 do 50 cm). Uran se do nich vhání v plynné podobě (jako tzv. hexafluorid, UF6), takže po roztočení se molekuly plynu obsahující těžší izotop uranu 238 soustředí spíše na kraji, a lehčí s uranem 235 spíše ve středu. Naše vysvětlení je ovšem velmi zjednodušené, protože ve skutečnosti se využívá se rovněž teplotního spádu mezi konci odstředivky a díky němu vzniklému proudu plynu, takže plyn obohacený uranem 235 se sdružuje k jednomu konci odstředivky, ale pro základní představu to snad stačí.
Centrifugy se točí rychlostí zhruba tisíc otáček za sekundu (cca 50–70 tisíc otáček za minutu podle typu). Stačí tedy malá chyba v konstrukci nebo třeba v řídicím systému (vyvolaná například uměle, jako to dělal americko-izraelský virus Stuxnet). Situaci komplikují i vlastnosti „plynného uranu“, protože ten je velmi korozivní, pro vnitřek centrifug a na všechny trubky se tedy používají speciální materiály. Samozřejmě je nutné neustále sledovat, že nedochází k únikům plynu ze systému.
Írán ovšem technologii zvládl a má dnes téměř kompletní řetězec zásobování jaderným materiálem: od těžby přes rafinování rudy, zplynování až po obohacení a výrobu paliva (oxidu uraničitého). Stále není jasné, jak by mu v současné chvíli šla výroba palivových tyčí a palivových souborů pro elektrárny z obohaceného materiálu, ale to teď není až tak důležité. (Zmíněná íránská elektrárna Búšehr 1 používá ruské palivo.)
Nejslabším místem je právě obohacení, které je technologicky nejnáročnější. Dohoda z roku 2015 proto výrazně omezovala íránské ambice v tomto směru. Země měla povoleno provozovat pouze část svých obohacovacích kapacit.
Co je na skladu
Podle listopadové zprávy mezinárodních inspektorů (v PDF) měla země k dispozici obohacovací výkon zhruba 6 200 SWU za rok. SWU je zkratka anglického výrazu Separative Work Units a jde o jednotku obohacovacího výkonu, doslova znamená „jednotka separační práce“. Udává tedy, jaký je maximální výkon íránských centrifug, a tedy i kolik materiálu země zvládne za rok obohatit.
Před uzavřením dohody měl Írán na papíře obohacovací kapacitu zhruba čtyřnásobnou, cca 19 tisíc SWU za rok, ovšem centrifug fungovala nejvýše polovina. Pro představu, velký klasický komerční reaktor „temelínského“ typu o výkonu kolem 1 GW ročně potřebuje palivo obohacené s využitím více než 100 tisíc SWU. Írán tedy nikdy nepatřil ani zdaleka na světovou špičku. Světová jednička, Rusko, má obohacovací kapacitu zhruba 28 milionů SWU ročně.
Za určitých okolností ovšem k sestrojení atomové zbraně může stačit poměrně málo centrifug. Obtížnost obohacování se totiž mění podle toho, s jakým materiálem pracujete. Zdaleka nejtěžší částí celého procesu je první krok, tedy obohacení z přirozené hladiny zhruba 0,7 procenta štěpného uranu v rudě řádově na koncentraci používanou v běžných reaktorech, tedy v rozmezí tří až pěti procent obsahu uranu 235. Na výkon je pak náročné i další obohacení na úroveň zhruba 15–20 procent. Další obohacení na úroveň kolem 90 procent obsahu uranu 235, tedy na „zbraňový uran“, je pak vlastně proti tomu již velmi jednoduché.
Proč, to lze poměrně jasně vysvětlit. Centrifugy jsou řazeny do tzv. kaskád, kdy se v každém kroku odčerpá jen malá část materiálu, a zbytek putuje dále s mírně vyšším obsahem štěpného uranu 235. V prvních krocích je obsah tohoto izotopu extrémně malý: jen zhruba jedna ze 140 molekul v plynu je ta požadovaná. V této etapě se tak přesouvá, roztáčí a přečerpává ohromné množství „hlušiny“. V době, kdy se úroveň obohacení dostane na 4 procenta, poměr „žádoucího“ uranu 235 k nechtěnému uranu 238 už je pouze 1:25. Jinak řečeno, 115 nežádoucích molekul už je pryč.
Pro obohacení na 20 procent je tak zapotřebí odstranit pouze dalších 20 molekul „hlušiny,“ z 20 na 90 procent pak musí zmizet jen zhruba čtyři další. Na poslední kroky obohacení tedy stačí několikanásobně nižší výkon.
Proto také zřejmě Írán vybudoval poměrně malý a hluboko pod zemí skrytý obohacovací závod ve Fordou. Jeho maximální kapacita je zhruba desetkrát menší než u Natanzu, ale zato je velmi dobře chráněn vojensky. Jde tedy o vhodné místo na „závěrečné“ obohacení na vysoké hodnoty.
Hned to nebude
Pokud by tedy Írán měl k dispozici větší množství uranu obohaceného na zhruba 20 procent, cestu k bombě by mu to výrazně zkrátilo. Tak to ovšem naštěstí není. Podle dohody z roku 2015 mohla země mít maximálně ekvivalent 300 kilogramů uranu obohaceného maximálně na 3,67 procenta. Po vypovězení smlouvy americkou stranou Írán přestal postupně dodržovat jednotlivé body dohody, ale zásoby obohaceného uranu má v tuto chvíli naštěstí stále malé.
Podle mezinárodních inspektorů je to cca 370 kilogramů uranu s mírou obohacení nižší než pět procent (zpráva v PDF). Tento materiál obsahuje zhruba 18 kilogramů uranu 235, což na atomovou zbraň nejspíše nestačí. Obvykle se uvádí, že materiálu je zapotřebí zhruba dvojnásobek, přes 30 kilogramů, ale přesná hodnota záleží na konstrukci zbraně (přesné míře obohacení, použitém reflektoru neutronů, principu složení kritického množství).
Ale i kdyby hypoteticky bylo v připraveném uranu dost materiálu, dostat se k „A-bombě“ Íránu potrvá. Získání vysoce obohaceného uranu z oněch 370 kilogramů by při zachování současné kapacity zabralo několik let. Celkově by bylo zapotřebí v každém případě více než 20 tisíc SWU. Sami si můžete jednoduše výpočet ověřit například v „kalkulačce separační práce“ na stránkách jaderné společnosti URENCO. Připomeňme, že Írán má v současné době roční výkon zhruba třikrát nižší, něco přes 6 000 SWU.
Pokud by měla země stejnou zásobu uranu obohaceného na 20 či více procent, cesta k bombě by byla zhruba třikrát kratší. A naopak, v případě, že by musela pracovat pouze s rudou, pak by na získání oněch zhruba 18 kilogramů uranu 235 potřebovala více než 200 tisíc SWU, a při zachování současné kapacity obohacení spíše několik desítek let.
Ovšem Írán dal jasně najevo, že své obohacovací kapacity hodlá navyšovat, a v posledních měsících to již dělá. Meziročně navýšil výkon centrifug zhruba o 1 500 SWU. V posledních měsících také znovu začal zkoušet a v malé míře uvádět do provozu pokročilejší centrifugy; většinou jde buď o jednotlivé exempláře, maximálně pak desítky kusů některých typů.
Obecně řečeno je výkon těchto generací několikanásobně vyšší než u prvních centrifug IR-1, které dnes tvoří naprostou většinu instalované kapacity. IR-1 má výkon méně než 1 SWU (odhady se pohybují zhruba od 0,7 do 0,9), následné generace mají výkon v řádu jednotek SWU (například výkon IR-2m tato analýza (v PDF) odhaduje na 3,7, nejnovějších IR-6 na 6,8).
Kdyby se je podařilo instalovat v celém provozu v Natanzu, obohacovací kapacita země by se mohla zvýšit až na zhruba 300 tisíc SWU ročně. A to by na papíře stačilo na výrobu jedné zbraně ročně od nuly. To se nestane jistě brzy, protože zatím probíhá spíše testování nových centrifug v malém, řádově v desítkách kusů. Írán tedy zřejmě chce dát najevo, že v delším časovém měřítku tuto možnost má. V současné krizi s jaderným arzenálem počítat nemůže.
