Avanço no uso de laser para enriquecimento do urânio pode proliferar bombas

Os cientistas há muito buscavam formas mais fáceis de fabricar o caro material conhecido como urânio enriquecido – combustível de reatores nucleares e bombas, agora produzido apenas em grandes indústrias.

Uma ideia, de meio século de idade, foi produzi-lo com nada menos do que lasers e seus raios de luz concentrada. Esta abordagem futurista sempre se mostrou muito cara e difícil para qualquer coisa exceto a experimentação laboratorial.

Até agora.

Numa iniciativa pouco conhecida, a General Electric testou com sucesso o enriquecimento a laser durante dois anos e buscou permissão federal para construir uma fábrica de US$ 1 bilhão que produziria o combustível de reatores às toneladas.

Isso pode ser uma boa notícia para o setor nuclear. Mas os críticos temem que se o trabalho der certo e o segredo for divulgado, estados desonestos e terroristas possam fabricar combustível para bombas em fábricas bem menores e difíceis de serem descobertas.

O Irã já teve sucesso com o enriquecimento a laser em laboratório, e especialistas nucleares temem que a conquista da GE possa inspirar Teerã a construir uma fábrica escondida dos olhos do mundo.

Apoiadores do plano do laser dizem que esses temores não se justificam e elogiam a tecnologia, considerando-a um benefício para um mundo cada vez mais temeroso de que os combustíveis fósseis produzam gases de efeito estufa.

Mas os críticos querem uma avaliação detalhada de risco. Recentemente, eles pediram a Washington uma avaliação formal sobre se a iniciativa do laser pode sair pela culatra e acelerar a proliferação global de armas nucleares.

“Estamos à beira de uma nova rota para a bomba”, disse Frank N. von Hippel, um físico nuclear que aconselha o presidente Bill Clinton e agora dá aulas na Universidade Princeton. “Deveríamos ter aprendido o suficiente até gora para fazer uma avaliação antes de aprovarmos esse tipo de coisa.”

Novas variedades de enriquecimento são consideradas potencialmente perigosas porque elas podem simplificar a parte mais difícil de construir uma bomba – obter o combustível.

A GE, uma pioneira atômica e uma das maiores companhias do mundo, diz que seu sucesso inicial começou em julho de 2009 numa fábrica ao norte de Wilmington, Carolina do Norte, que também pertence à Hitachi. É impossível verificar independentemente a afirmação porque o governo federal classificou a tecnologia a laser como altamente confidencial. Mas funcionários da GE dizem que o sucesso é genuíno e que estão acelerando os planos para um complexo maior em Wilmington.

“Estamos atualmente otimizando o projeto”, disse Christopher J. Monetta, presidente da Global Laser Enrichment, uma subsidiária da GE e da Hitachi, numa entrevista.

A companhia prevê “uma demanda substancial para combustível nuclear”, ele acrescentou, embora tenha admitido que a apreensão por causa da crise da usina nuclear de Fukushima Daiichi no Japão “gera um pouco de incerteza”. A GE foi a fabricante dos reatores da usina.

Donald M. Kerr, ex-diretor do laboratório de armas Los Alamos que foi recentemente informado sobre o avanço da GE, disse numa entrevista que isso parece uma conquista depois de décadas de afirmações exageradas.

O enriquecimento a laser, diz ele, deixou de ser um “conjunto de tecnologias muito prometidas e divulgadas” para “o que parece estar próximo de um verdadeiro processo industrial.”

Por enquanto, a grande incerteza diz respeito a se os reguladores federais darão ao complexo uma licença comercial. A Comissão Reguladora Nuclear está avaliando o assunto e prometeu à GE tomar uma decisão no ano que vem.

O governo Obama não tomou nenhuma posição pública quanto aos planos para a usina de Wilmington. Mas o presidente Barack Obama tem um histórico de apoiar a energia nuclear bem como iniciativas agressivas para impedir o alastramento da bomba. A questão é se esses objetivos agora são conflitantes.

O objetivo de enriquecer o urânio é extrair uma forma rara de urânio do minério que é retirado rotineiramente do solo. Esse processo é um pouco como escolher as balas vermelhas num saco de balas coloridas.

O isótopo escasso, conhecido como urânio 235, responde por apenas 0,7% do urânio minerado. Mas ele é valorizado porque se divide facilmente em dois em explosões de energia atômica. Se as concentrações são aumentadas (ou enriquecidas) para cerca de 4%, o material pode servir de combustível para reatores nucleares; e até 90%, para bombas atômicas.

O enriquecimento é tão difícil que a produção bem sucedida é muito valorizada. Uma libra (453 gramas) de combustível de reator custa mais de US$ 1 mil – mais barato do que o ouro, mas mais caro que a prata.

A corrida do laser

O primeiro laser surgiu em 1960. Logo depois, os cientistas falavam entusiasmados em usar a inovação para reduzir o tamanho de fábricas de enriquecimento, tornando-as bem mais baratas de construir e operar.

“Aquilo estava por toda parte”, lembra-se Leonard R. Solon, físico que trabalhou para uma companhia de Nova York que no início de 1963 sugeriu a ideia ao governo federal.

O plano era explorar a pureza extraordinária da luz do laser para excitar seletivamente a forma rara do urânio. Em teoria, a agitação resultante facilitaria a identificação do precioso isótopo e auxiliaria sua extração.

Pelo menos 20 países e muitas companhias correram para investigar a ideia. Os cientistas construíram centenas de lasers.

Ray E. Kidder, um pioneiro do laser no laboratório de armas de Livermore, estima que o número total de cientistas envolvidos em todo o mundo chegou a vários milhares.

“Foi uma grande sensação”, disse ele numa entrevista. “Se você conseguisse enriquecer com lasers, poderia cortar o custo em dez vezes.”

O fervor esfriou nos anos 90, à medida que a separação por laser se mostrou extremamente difícil para ser economicamente viável.

Nem todos desistiram. A 37 quilômetros sudoeste de Sydney, numa região de bosques, Horst Struve e Michael Goldsworthy continuaram trabalhando com a ideia num instituto do governo. Finalmente, por volta de 1994, os dois homens consideraram que tiveram um grande avanço.

Os inventores chamaram sua ideia se SILEX, para separação dos isótopos pela excitação a laser. “Nossa abordagem é totalmente diferente”, disse o físico Goldsworthy num audiência no Parlamento.

Uma antiga fotografia preto e branco da delicada tecnologia – talvez a única imagem desse tipo que tenha se tornado pública – mostra uma série de canos e gabinetes baixos do tamanho de um caminhão pequeno.

Técnica de virar o jogo

Em maio de 2006, a GE comprou os direitos da SILEX. Andrew C. White, presidente do ramo nuclear da companhia, elogiou a tecnologia, dizendo que ela “viraria o jogo”.

Monetta da Global Laser Enrichment, subsidiária da GE-Hitachi, disse que a fábrica planejada enriqueceria urânio suficiente a cada ano para alimentar 60 reatores grandes. Em teoria, isso poderia fornecer energia para mais de 42 milhões de lares – cerca de um terço de todas as unidades de moradia dos Estados Unidos.

O avanço do laser, ele acrescentou, promoveria a segurança energética “uma vez que é uma fonte interna”.

No final de 2009, a GE experimentou com seu laser de teste, escreveram defensores do controle de armas para o Congresso e a comissão regulatória. A tecnologia, eles alertavam, representava um perigo de acelerar a proliferação de armas nucleares por causa da provável dificuldade de detectar fábricas clandestinas.

Especialistas pediram uma revisão federal dos riscos. No início de 2010, a comissão resistiu.

No final do ano passado, a Associação Norte-Americana de Física – o maior grupo de físicos do país, com sede em Washington – enviou uma petição formal para que a comissão mudasse uma regra para tornar a avaliação de riscos uma condição para conceder a licença.

“A questão é importante demais” para ser deixada para o status quo federal, disse Francis Slakey, físico da Universidade de Georgetown e funcionário da sociedade que esboçou a petição, durante uma entrevista. Ele acrescentou que Obama ou o Congresso poderão ter que se envolver eventualmente.

Este ano, milhares de cidadãos, defensores do controle de armas, especialistas nucleares e membros do Congresso escreveram para a comissão apoiar o esforço da sociedade. Muitos deles citaram falhas conhecidas ao guardar segredos e detectar usinas atômicas.

Mas o Instituto de Energia Nuclear, um grupo do setor em Washington, objetou. Ele disse que novas precauções eram desnecessárias por causa de planos voluntários para “medidas adicionais” para guardar os segredos.

Um porta-voz da comissão disse que a petição seria considerada no ano que vem. Em tese, o plano de avaliação de risco, se adotado, poderia desacelerar ou impedir a cessão de uma licença comercial para a fábrica de laser proposta ou poderia resultar em melhorias no projeto.

Uma avaliação positiva

A GE, tomando a iniciativa, fez uma avaliação própria. Ela contratou Kerr, ex-diretor de Los Alamos e ex-funcionário federal sênior de inteligência, para liderar a avaliação. Ele e dois outros funcionários do governo concluíram que os segredos do laser tinham pouca chance de vazar e que uma fábrica de laser clandestina tinha uma grande chance de ser detectada.

“É uma grande instalação industrial”, disse Kerr sobre o complexo de Wilmington numa entrevista. “Nossa observação foi que isso não é algo que pode ficar numa garagem ou ser facilmente escondido.”

A Global Laser Enrichment recusou um pedido do The New York Times por uma cópia do relatório de kerr. Ela disse que o documento tinha sete páginas.

Numa entrevista, Monetta, presidente da companhia, disse que a avaliação de Kerr confirmou que o complexo de laser “não resultaria na proliferação da tecnologia de enriquecimento”. Sua posição parecia ir além da citação de Kerr sobre as probabilidades.

Monetta acrescentou que a complexidade técnica e o “tamanho significativo” da fábrica de laser são grandes barreiras para que ela seja adotada secretamente no exterior.

A Global Laser Enrichment planeja construir seu complexo em mais de 100 acres do parque industrial de Wilmington, com o prédio principal cobrindo quase 14 acres. Isso, assim como a principal fábrica de enriquecimento do Irã, tem mais ou menos o tamanho do Pentágono.

Mas os críticos dizem que um fabricante de bombas clandestino precisaria apenas de uma minúscula fração dessa vasta capacidade industrial – e portanto poderia construir um laser bem menor, talvez como o modesto aparato da antiga fotografia. Por ano, eles observam, a capacidade de enriquecimento da fábrica de Wilmington poderia ser suficiente para produzir combustível para mais de mil armas nucleares.

O Irã começou seu programa de laser nos anos 70, durante a corrida global. Mas mantém seus resultados secretos. O silêncio viola os acordos de abertura do Irã com a Agência Internacional de Energia Nuclear, um braço das Nações Unidas que fica sediado em Viena e atua como a polícia nuclear do mundo.

O silêncio terminou no início de 2003. Logo, a AIEN ficou sabendo de contratos, corridas para o enriquecimento e até de um protótipo de fábrica. O Irã insistia que havia desmontado a instalação em maio de 2003 e desistido do enriquecimento a laser.

Na época, surpreendentemente, o presidente Mahmmoud Ahmadinejad elogiou os cientistas iranianos em fevereiro de 2010 por seus “esforços incansáveis” para construir lasers para enriquecimento do urânio. Desde então, a AIEN tentou descobrir mais, porém sem sucesso.

Quando especialistas citam os possíveis prejuízos da comercialização do enriquecimento de urânio, eles normalmente apontam para o Irã. O perigo, dizem, está não só no roubo de segredos, mas também na revelação pública de que meio século de fracasso com os lasers parecem estar terminando.

Sua preocupação diz respeito à natureza da invenção. A demonstração de uma nova tecnologia costuma levantar uma explosão de imitações porque o avanço abre uma nova janela para o que é possível.

Os controladores de armas temem que o enriquecimento a laser seja um tipo de atividade assim. Notícias sobre sua viabilidade podem incentivar muitas novas pesquisas.

Slakey da Sociedade Norte-Americana de Física observou que o Departamento de Estado alertou há mais de dez anos que o sucesso do SILEX poderia “renovar o interesse” pelo enriquecimento a laser para o bem ou para o mail – para iluminar cidades ou para destrui-las.

Esse momento, diz ele, agora parece muito próximo.