Urânio: o que é e o que significa o enriquecimento a 60%

Quando a maioria das pessoas ouve a palavra urânio, imagina nuvens em forma de cogumelo, tensões da Guerra Fria ou as varetas verde-fosforescentes típicas da ficção científica. (kasezo/iStock)

Mas o urânio não serve apenas para alimentar medos apocalípticos. É também um elemento surpreendentemente comum e com um papel decisivo na energia moderna, na medicina e na geopolítica.

O urânio voltou ao centro das atenções globais em junho de 2025, quando os Estados Unidos lançaram ataques militares contra locais no Irão que, segundo se acreditava, albergavam urânio altamente enriquecido - uma decisão que reacendeu debates urgentes sobre a proliferação nuclear.

Muitas notícias referiram o enriquecimento de urânio a 60% por parte do Irão, mas o que significa isso, na prática?

Enquanto bioquímico, interessa-me tornar este elemento - tantas vezes mal compreendido - mais claro.

O que é o urânio?

O urânio ocupa o 92.º lugar na tabela periódica e é um elemento metálico e radioactivo. A radioactividade é um processo natural em que certos átomos - como o urânio, o tório e o rádio - se desintegram espontaneamente, libertando energia.

O químico alemão Martin Heinrich Klaproth identificou o urânio pela primeira vez em 1789 e deu-lhe esse nome em homenagem ao planeta Urano, descoberto pouco tempo antes. No entanto, o verdadeiro potencial só foi plenamente explorado no século XX, quando os cientistas perceberam que os átomos de urânio podiam dividir-se através de um processo chamado fissão nuclear.

Na fissão, o núcleo de um átomo separa-se em dois ou mais núcleos, libertando quantidades muito elevadas de energia.

O urânio existe praticamente em todo o lado: encontra-se em rochas, solos e água. Há até vestígios em plantas e animais - embora em quantidades mínimas. A maior parte está na crosta terrestre, onde é extraído e depois concentrado para aumentar a proporção da sua forma radioactiva mais útil, o urânio-235.

O dilema do enriquecimento

O urânio-235 é um isótopo do urânio - isto é, uma variante do mesmo elemento que mantém a mesma “identidade” química, mas tem uma massa ligeiramente diferente. Imagine maçãs vindas da mesma árvore: umas são maiores e outras mais pequenas, mas continuam a ser maçãs, apesar de não terem exactamente o mesmo peso. Em termos simples, um isótopo é o mesmo elemento, mas com massa diferente.

O urânio em estado natural (sem processamento) é composto sobretudo por urânio-238. Contém apenas cerca de 0,7% de urânio-235, que é o isótopo que permite que a fissão nuclear ocorra com maior facilidade. Por isso, o enriquecimento serve para concentrar urânio-235.

O enriquecimento pode tornar o urânio mais útil para o desenvolvimento de armas nucleares, porque o urânio natural não tem urânio-235 suficiente para funcionar bem em reactores ou em armas. Em geral, este processo envolve três etapas.

A primeira consiste em converter o urânio num gás chamado hexafluoreto de urânio. Na segunda, esse gás é encaminhado para uma máquina denominada centrífuga, que gira a grande velocidade. Como o urânio-235 é um pouco mais leve do que o urânio-238, quando tudo está em rotação desloca-se para fora mais lentamente, o que permite separar os dois isótopos.

É um pouco como o que acontece num escorredor de salada, que separa a água das folhas de alface. Uma única rotação quase não altera nada; por isso, o gás passa por muitas centrífugas em sequência, até a concentração de urânio-235 aumentar.

Em regra, o urânio consegue alimentar centrais nucleares e produzir electricidade quando está enriquecido a 3%-5%, ou seja, quando 3%-5% do urânio corresponde a urânio-235. A partir de 20% de enriquecimento, o urânio-235 é considerado urânio altamente enriquecido, e quando atinge 90% ou mais passa a ser conhecido como urânio de grau militar.

Este nível elevado funciona em armas nucleares porque consegue sustentar uma reacção em cadeia rápida e descontrolada, libertando uma quantidade de energia muito superior à associada aos outros isótopos.

Os vários poderes do urânio

Embora muitas manchetes se concentrem no potencial militar do urânio, este elemento também é essencial na vida moderna. Em níveis baixos de enriquecimento, o urânio é responsável por quase 10% da electricidade produzida no mundo.

Nos Estados Unidos, muitas centrais nucleares dependem de combustível de urânio, gerando energia sem emissões de carbono. Além disso, algumas terapias contra o cancro e tecnologias de imagiologia de diagnóstico recorrem ao urânio para tratar doenças.

No domínio naval, submarinos e porta-aviões de propulsão nuclear utilizam urânio enriquecido para operar de forma silenciosa e eficiente durante anos.

A história do urânio é uma história de dualidade: é um mineral extraído de rochas muito antigas que tanto pode iluminar uma cidade como apagá-la do mapa. Não é apenas um vestígio da Guerra Fria nem um elemento da ficção científica. É real, é poderoso e está a moldar o mundo - dos conflitos globais às clínicas oncológicas, da rede eléctrica à diplomacia internacional.

No fim, o poder verdadeiro não está apenas na energia libertada por este elemento. Está, sobretudo, na forma como as pessoas escolhem utilizá-lo.

André O. Hudson, director da Faculdade de Ciências, professor de Bioquímica, Instituto de Tecnologia de Rochester

Este artigo é republicado da plataforma The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.