La tecnologia per costruire una bomba nucleare non è eccessivamente sofisticata ed è ora alla portata di molti Stati, anche islamici. Quello che è più difficile è, invece, entrare in possesso del materiale fissile (plutonio oppure uranio altamente arricchito) in quantità tale (massa critica) da realizzare un ordigno che sfrutta alti esplosivi per comprimere e mettere insieme le sub-masse critiche.
Il materiale fissile, in grado di generare una reazione a catena, si ottiene con il processo di arricchimento ovvero la separazione di due diversi isotopi dell'uranio naturale: l'uranio 235 e l'uranio 238. L'uranio naturale è composto prevalentemente (99,3%) da U238 e il resto (0,7%) da uranio 235. I due isotopi si comportano in misura molto differente. Un nucleo di U235 se viene colpito da un neutrone si spezza (non sempre, ma quasi) in due e dà inizio alla reazione di fissione liberando enormi quantitativi di energia. Facendo assorbire un neutrone all'uranio 238, ovvero il cosiddetto uranio impoverito, si genera invece il plutonio, che non esiste in natura.
L'arricchimento è quindi il processo che porta a generare, sulla base di uranio naturale, materiale utilizzabile per le centrali atomiche, reactor grade, (arricchimento al 2-3%) e per scopi bellici (weapon grade, fino al 90%) il processo può avvenire in vari modi: diffusione gassosa di esafloruro di uranio (UF6), centrifugazione, separazione aerodinamica e separazione elettromagnetica. Quest'ultimo metodo portò alla bomba di Hiroshima ed era il sistema prescelto dall'Iraq, che aveva installato speciali acceleratori di particelle (i colutroni) nel reattore di Osirak, distrutto dal raid israeliano «missione Opera» del 1981. Il materiale fissile inoltre può essere ricavato dal combustibile di un reattore atomico. Questo è il processo (ritrattamento) che dal combustibile esaurito porta a recuperare plutonio che può essere usato per scopi civili o militari.
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