Como novas tecnologias de enriquecimento poderiam influenciar a política e segurança nuclear global

Desenhos avançados de centrífugas

Mesmo sem enriquecimento a laser, as melhorias na tecnologia convencional de centrifugadoras de gás estão acelerando. A próxima geração de centrifugadoras, como o projeto IR-8 no Irã e os novos modelos produzidos pela Urenco na Europa, operam em velocidades rotacionais muito mais elevadas – até 70.000 RPM ou mais – obtendo unidades de trabalho separativas (SWU) por máquina que são várias vezes superiores aos modelos mais antigos. Estas máquinas podem produzir ] urânio de grau de armas[]] a partir de alimentação natural em menos de um ano quando dispostas em uma cascata de algumas centenas de unidades. A natureza compacta dessas centrífugas modernas permite que elas sejam agrupadas em salas menores, potencialmente reduzindo a assinatura observável. Além disso, materiais modernos como compósitos de fibra de carbono tornam os rotores mais leves, mais fortes e mais resistentes à sabotagem – como o ataque Stuxnet que danizou as centrifugadoras de primeira geração do Irã. O efeito líquido é que um prolifeador determinado pode produzir agora uma quantidade significativa de tempo muito menor, com uma infraestrutura muito menor.

Métodos eletromagnéticos e químicos Revisitados

Embora não sejam novas, as variantes melhoradas de métodos mais antigos também representam riscos. Calutrons (separação de isótopos eletromagnéticos) e processos de troca química foram revividos em alguns programas de estado porque não requerem a engenharia de alta precisão de centrifugadoras. Por exemplo, acredita-se que a Coreia do Norte tenha usado uma combinação de técnicas de centrifugação e separação eletromagnética mais antigas. Estes métodos consomem quantidades enormes de eletricidade e produzem produtos menos puros, mas podem ser construídos com máquinas industriais menos especializadas, tornando-os atraentes para um programa de colisão. O desafio de proliferação aqui é que um estado poderia construir várias linhas de enriquecimento pequenas e de baixa eficiência em paralelo, produzindo apenas HEU suficiente para um único dispositivo, evitando a necessidade de uma instalação de centrifugação grande e detectável.

Implicações para a segurança global

O colapso da confiança na detecção

A maior ameaça que se coloca às novas tecnologias de enriquecimento é a erosão da confiança de detecção.A Agência Internacional da Energia Atómica (AIEA) depende fortemente de uma combinação de imagens de satélite, amostragem ambiental, acesso a registos de instalações e inspeções de curto prazo.Uma pequena planta de enriquecimento a laser protegida poderia ser escondida dentro de uma instalação industrial legítima – uma fábrica química, uma loja de metalurgia, ou mesmo um armazém numa base militar.Os padrões de amostragem ambiental mudariam: as centrifugadoras mais antigas emitiriam quantidades de hexafluoreto de urânio no solo e na água circundantes; os sistemas laser, que operam a uma pressão mais baixa e com menos resíduos, podem emitir muito menos assinaturas detectáveis.A A A A AIEA teria de desenvolver metodologias de monitorização inteiramente novas, tais como a colocação de analisadores de gás quase em tempo real ou a colocação de sensores antiviolência em equipamentos essenciais, mas estas medidas exigem, por si só, uma cooperação entre os promotores de um Estado-Host que provavelmente recusariam.

Como resultado, a capacidade da comunidade internacional para ]detetar e detectar[ trapacear no Tratado de Não Proliferação (TNP) pode diminuir. Se um Estado pode produzir HEU suficiente para um punhado de armas em uma instalação de apenas algumas centenas de metros quadrados de tamanho, e pode fazê-lo em poucos meses, o cenário clássico de batota – onde um Estado opera uma instalação clandestina por anos – torna-se muito mais difícil de monitorar. A linha do tempo para uma quebra nuclear encolhe de anos a meses ou até semanas.

Armagem sem testes nucleares

Outro fator que amplia os novos riscos de enriquecimento é o desenvolvimento paralelo de avançados ]armas. Enriquecimento para armas de grau HEU é apenas um passo; montagem da geometria da ogiva, concepção da lente de alta explosão, e integração da eletrônica permanecem obstáculos significativos. No entanto, os modernos códigos de supercomputação, simulação e fabricação de precisão significam que um estado pode projetar e validar um dispositivo nuclear sem nunca realizar um teste de pleno rendimento. A estratégia chamada “zero rendimento” – onde um estado não testa suas primeiras armas, mas depende de experimentos de simulação e subcríticos – já é bem compreendida em círculos de não proliferação. Combinado com as novas tecnologias de enriquecimento, isso reduz significativamente os indicadores observáveis de um programa de armas secretas. Em outras palavras, um proliferador pode agora ser capaz de enriquecer e armar sem acionar uma “inspeção especial” da AEA ou uma resolução do Conselho de Segurança da ONU – até que seja tarde demais.

Risco de Raças de Armas Nucleares em Novas Regiões

O custo de enriquecimento da tecnologia também aumenta o espectro de corridas regionais de armas em partes do mundo que atualmente não têm armas nucleares. Por exemplo, estados no Oriente Médio, América do Sul e Sudeste Asiático podem ver a aquisição de capacidade de enriquecimento – ostensivamente para o poder civil – como uma cobertura contra ameaças futuras. Uma vez que um Estado opera uma planta de enriquecimento indígena, mesmo sob salvaguardas da AIEA, ele mantém a capacidade latente de romper. O atual quadro do TNP não proíbe o enriquecimento, apenas o desvio de material para fins de armas. Vários estados (por exemplo, Irã, Brasil, Japão) possuem atualmente tecnologia de enriquecimento. Se mais estados obtê-la, a estabilidade do regime do tratado enfraquece, porque cada nova capacidade é uma potencial arma futura que pode não ser capturada no tempo.

O risco de um efeito cascata é real: se um estado numa região – digamos, Arábia Saudita se o Irã se evadir – adquire uma fábrica de enriquecimento, seus vizinhos podem sentir-se obrigados a seguir. O resultado pode ser uma teia de programas de enriquecimento não declarados ou ambíguos, cada um difícil de inspecionar, levando a um impasse nuclear multipolar semelhante à Guerra Fria, mas muito menos estável.

Respostas políticas e cooperação internacional

Fortalecer o kit de ferramentas da AIEA

Para resolver o hiato de detecção, a AIEA deve adotar novas técnicas de verificação especificamente concebidas para novos processos de enriquecimento. Uma das vias promissoras é a utilização de monitores de enriquecimento em linha ] que medem a relação isotópica de urânio em tempo real utilizando espectroscopia de absorção a laser ou espectrometria de massa. Estes dispositivos podem ser instalados nos pontos de alimentação e produtos de instalações de enriquecimento para detectar instantaneamente qualquer tentativa de desviar o produto para níveis de enriquecimento mais elevados. Outra técnica é ] amostragem ambiental] para elementos de vestígios deixados pelo enriquecimento a laser – como urânio vaporizado ou produtos químicos únicos – que os inspectores da AIEA já estão pesquisando. O financiamento para essas ferramentas deve aumentar substancialmente; o orçamento atual da Agência para salvaguardas, aproximadamente 150 milhões de euros por ano, é inadequado para cobrir as inspeções mais invasivas e tecnologicamente complexas que serão necessárias.

Além disso, a AIEA e os Estados-Membros deverão alargar o uso de acordos geridos, onde os Estados concordam em permitir que os inspectores entrem em todas as instalações relevantes, incluindo locais militares ou comerciais, com o mínimo de aviso. Isto é politicamente difícil, mas a alternativa é um mundo onde cada instalação de enriquecimento é uma caixa negra potencial.

Actualização dos Tratados Multilaterais

O TNP e o seu regime de inspecção associado foram concebidos para um mundo de grandes salas de centrifugação, não proibindo explicitamente as tecnologias avançadas de enriquecimento, nem fornecendo um mecanismo para as proibir.

• Alteração ou protocolos opcionais ao TNP que especificamente impedem o desenvolvimento ou transferência de tecnologia de enriquecimento a laser sem monitorização abrangente da AIEA. Qualquer Estado que aceite tal protocolo comprometer-se-ia a não construir uma instalação de enriquecimento a laser sem salvaguardas de todo o escopo e aprovação prévia.
• Concepção de uma instalação internacional de enriquecimento ou de um banco de combustível], proposta pelo Grupo de Fornecedores Nucleares (NSG), onde os Estados se comprometem a obter serviços de enriquecimento exclusivamente a partir de um consórcio multinacional (como o centro internacional de enriquecimento de urânio em Angarsk, Rússia), o que reduziria o incentivo para que os Estados individuais desenvolvam a sua própria tecnologia de enriquecimento, especialmente se o banco de combustível fornece materiais de grau de reactor a preços competitivos. No entanto, tais propostas pararam porque muitos Estados os vêem como uma violação dos direitos soberanos nos termos do artigo IV do TNP (direito à energia nuclear pacífica).

Uma abordagem mais direta poderia ser através da Tratado sobre a Proibição de Armas Nucleares (TPNW), mas esse tratado foi rejeitado por todos os Estados armados com armas nucleares e pela maioria dos seus aliados, deixando-o em grande parte simbólico em termos de aplicação.

Regras de Controles de Exportação e Transferência de Tecnologia

O Grupo de Fornecedores Nucleares (NSG) já mantém uma lista de itens de uso duplo que exigem licenças de exportação. Mas a tecnologia por trás do enriquecimento do laser é baseada em componentes comerciais: lasers de alta potência, óptica de precisão, sistemas de vácuo e controles de computador. Muitos desses itens têm usos pacíficos na medicina, fabricação e pesquisa científica. O NSG deve expandir urgentemente sua lista de gatilhos para incluir especificamente componentes essenciais para sistemas SILEX - tais como lasers de tintura tunble, sistemas de focagem de feixe de alta taxa de repetição e equipamentos especializados de separação de gás - e impor monitoramento mais rigoroso da utilização final. No entanto, o NSG opera por consenso e não tem mecanismo de aplicação; os Estados-Membros podem simplesmente ignorar as diretrizes. Os EUA e a UE devem liderar por exemplo, impondo controles nacionais de exportação sobre qualquer tecnologia que possa ser usada para o enriquecimento avançado e trabalhando para fechar buracos em países terceiros.

Outra opção política é classificar mais informações sobre a engenharia específica de sistemas de enriquecimento a laser. Atualmente, enquanto os princípios gerais são publicados, detalhes fundamentais sobre os parâmetros ótimos de comprimento de onda a laser, potência de pulso e vaporização de urânio são mantidos de perto. Os governos podem classificar unilateralmente esses dados sob suas próprias leis e restringir sua publicação em periódicos científicos. Mas esta é uma solução temporária: à medida que a pesquisa progride em vários países, a base de conhecimento inevitavelmente se espalhará.

Medidas de transparência e de confiança

Os Estados que operam instalações de enriquecimento avançado – seja para fins civis ou militares – podem adotar medidas de transparência voluntária para construir confiança. Estes podem incluir permitir o acesso da AIEA aos compartimentos “vermelhos” ou sensíveis sob o protocolo de acesso gerenciado da Agência; publicar declarações anuais de enriquecimento de produção e alimentação; e participar em experimentos conjuntos que verificam o caráter não-armas de seus programas. A França, o Reino Unido e os EUA demonstraram, em alguns momentos, tal abertura; outros Estados, especialmente aqueles com potencial de ruptura latente, devem retribuir. Quando os Estados recusam mesmo a transparência básica, como o Irã tem feito muitas vezes, deve desencadear consequências políticas e econômicas automáticas da comunidade internacional.

Abordar o Dilema de Dupla Utilização

Talvez o desafio mais difícil seja a natureza dual-uso da tecnologia de enriquecimento. Ao contrário do projeto de armas nucleares, que não tem aplicação pacífica, o enriquecimento tem muitos usos legítimos. Por exemplo, os isótopos médicos (como o tecnécio-99m) são produzidos em reatores de pesquisa, muitos dos quais requerem metas da UEH. O desenvolvimento de novas tecnologias de enriquecimento para produzir alvos de isótopos médicos de urânio de baixo enriquecido é uma tendência positiva, pois reduz a demanda global de UEH. No entanto, a mesma tecnologia laser que pode enriquecer urânio a 5% para combustível nuclear pode, com reconfiguração, enriquecer a 90% para armas. Não há um simples “fixo” técnico para impedir essa reconfiguração; é uma questão de governança e segurança da instalação.

Os responsáveis políticos devem, portanto, aceitar que o gato está parcialmente fora do saco: o conhecimento para construir um sistema de enriquecimento a laser continuará a espalhar-se.O objectivo da política de não proliferação deve passar de tentar proibir a tecnologia inteiramente (o que é irrealista) para garantir que qualquer instalação de enriquecimento seja efectivamente monitorizada desde a concepção até à operação.Isto inclui exigir que toda a investigação e desenvolvimento relacionados com o enriquecimento seja comunicada à AIEA, mesmo que não seja construída nenhuma fábrica comercial.O Protocolo Adicional, que concede à AIEA direitos de acesso mais amplos, deve tornar-se o padrão global; actualmente, cerca de 140 Estados assinaram-o, mas estados-chave como o Irão, a Coreia do Norte e alguns dos países que mantêm o TNP permanecem fora.

Estudos de Caso: Tecnologia e Política no Mundo Real

Irã: o primeiro teste real de detecção de enriquecimento a laser

O Irão reconheceu publicamente a investigação sobre o enriquecimento de laser desde os anos 2000, e em 2022 revelou que tinha vindo a desenvolver uma “nova geração” de tecnologia de enriquecimento de laser. Embora a AIEA não tenha confirmado a produção de qualquer HEU através de métodos de laser, a existência de um programa deste tipo complica o controlo. O programa convencional de centrifugação do Irão já produz grandes quantidades de urânio enriquecido; uma instalação de laser paralelo poderia funcionar como uma pequena unidade dedicada para o trabalho de alta riqueza sem ser detectada pela contabilidade de centrifugação habitual. O JCPOA (Plano Integral Conjunto de Acção) desabou em parte devido à desconfiança, e as novas tecnologias de enriquecimento tornam qualquer acordo futuro muito mais difícil de verificar. A lição é que qualquer acordo negociado deve abordar especificamente todas as tecnologias de enriquecimento, incluindo o laser, e deve incluir as medidas de verificação mais intrusivas que não sejam de ocupação permanente.

Coreia do Norte: A Convergência dos Antigos e Novos

A Coreia do Norte tem operado há muito tempo uma instalação de enriquecimento em Kangson e possivelmente outros locais secretos. Acredita-se que sua tecnologia de enriquecimento seja uma mistura de centrífugas da era soviética e cópias modernas de projetos paquistaneses. No entanto, a Coreia do Norte também investiu em métodos de enriquecimento eletromagnético, e há relatos não confirmados de trabalho de enriquecimento a laser em seu complexo Yongbyon. Como a Coreia do Norte está sob estritas sanções da ONU, qualquer nova tecnologia de enriquecimento seria provavelmente contrabandeada ou revertida. A dificuldade é que o país já está opaco; a introdução da tecnologia laser tornaria a verificação de satélites ainda mais desafiadores. A capacidade da Coreia do Norte de produzir HEU a partir de sua fábrica de centrifugação existente, combinada com suas armas já desenvolvidas, demonstra que a ameaça não é futuro – está presente. Para outros estados, a lição é que mesmo a tecnologia de enriquecimento rudimentar, se não verificada, pode produzir bombas.

Estados Unidos e o futuro comercial do SILEX

Nos Estados Unidos, o Global Laser Enrichment (GLE) planejou construir uma fábrica comercial de SILEX na Carolina do Norte, mas o projeto parou devido a baixos preços de urânio e obstáculos regulatórios. No entanto, o governo dos EUA continua a financiar a pesquisa de tecnologias de enriquecimento de próxima geração para o seu próprio fornecimento de combustível nuclear. O risco aqui é que, se os EUA comercializam SILEX, a tecnologia se tornará mais amplamente disponível através de licenciamento, joint ventures e rotatividade de pessoal. Os EUA têm a responsabilidade de impor fortes controles de exportação e projetar quaisquer futuras plantas comerciais de uma forma “proliferativa” – por exemplo, usando um passo de de desnaturação que adiciona uma pequena quantidade de urânio-232 ao produto, tornando-se mais difícil de se armalizar devido ao calor e radiação gama do decaimento U-232. Tais características de design podem reduzir a a atratividade de material roubado ou desviado.