刚果民主共和国南部如今最为人所知的身份是全球最重要的钴来源地，而钴正是锂离子电池供应链的核心金属。让该地区在能源转型中不可或缺的同一片岩石，也曾是核时代的诞生地——而一项新的同行评审研究认为，这两个故事如今正在发生碰撞：大量铀很可能藏身于世界仅记录为钴的货物中离开该国。
这些发现发表在《Nature Communications》上，并由地质学家Ryan A. Manzuk为The Conversation撰文介绍，这是首次系统性地尝试将刚果铜带省的钴生产与随之一起流动的铀联系起来。其核心主张十分直白：刚果民主共和国数十年来从未正式报告过任何铀出口，但该地区的地质条件和工业化学过程都指向一个截然不同的现实。
从曼哈顿计划到电池热潮
刚果（金）南部的铜带省因地下蕴藏丰富的铜和其他矿产而得名。然而，它在历史上的地位却是由完全不同的东西奠定的。该国东南部Shinkolobwe矿的矿石成为美国曼哈顿计划建造首批核武器的首要铀来源，该计划从1942年持续到1947年。1945年，两枚原子弹随后被投掷到日本城市广岛和长崎。
Shinkolobwe自2004年起已被正式禁止开采，此后刚果（金）再未申报过任何铀出口。正是这种官方的沉默，使这项新研究格外引人注目。研究认为，铀并未停止离开铜带省；它只是不再被当作铀来统计。
为何钴和铀如此难以分离
该研究的核心洞见建立在两个此前分析未曾作为一对匹配事实来对待的要点之上。
- 它们天然共生。铀和钴存在于铜带省相同的岩层中，这种地质共生是该矿床类型的固有特征，而非采样偶然。
- 它们在加工中行为相似。当矿石经过化学处理时，这两种元素的反应方式大体相同，这使得彻底分离既困难又昂贵。
由于铀和钴遵循相似的化学路径，以钴矿石身份进入供应链的物料，可能在制备可销售精矿的各个步骤中携带铀。Manzuk是一位专长于分析岩石化学和矿物组成的地质学家，他的工作主要从地图视角出发，依据区域钴统计数据等空间数据得出结论。通过将地质学和加工化学视为一个单一系统，他和同事得以得出一个综合估算：每当铜带省的钴被开采和出口时，有多少铀被牵涉其中。
从稀薄的公开数据中构建估算
显而易见的障碍是透明度。公开可获取的数据点极少，无法描述正在开采的矿石中的铀浓度，或为发运而制备钴的具体化学步骤。因此，任何估算都必须通过构建得出，而非直接从账本上读取。
研究者的方法是模拟链条中的每一环。他们利用地质图推断钴矿石中可能存在的铀品位。随后，这些品位与铜带省各设施正在加工的矿石量相结合。最后，他们叠加了一个模型，描述铀在物料发运前所经历的加工化学过程中的行为。这一链条的输出结果，将钴产量数据与可能的铀出口直接联系起来。
数字说明了什么
在最可能的情景下，计算结果指向2,000至5,000吨天然铀与这一钴贸易相关联。这一范围反映的是建模中固有的不确定性，而非精确测量值，但其规模正是该论文引发关注的原因：它描述的是一种大到足以在全球层面产生影响的物料流，却在官方贸易报告中无迹可寻。
有必要精确说明该研究主张了什么、没有主张什么。该研究并未指控走私、蓄意隐瞒或任何特定意图。它认为，铜带省的物理现实——元素共生和密切相关的加工行为——使铀成为钴产业中一个常规的、基本上不被注意的组成部分，而该产业为满足电池需求已大幅扩张。
为何未申报的铀对核风险至关重要
天然铀本身并非武器级材料，研究中也没有任何内容表明离开铜带省的物质 destined for a weapons programme。担忧更多是结构性的。国际社会追踪核材料的努力依赖于申报：一个国家报告其生产和出口的内容，这些数字汇入核算体系，使其他国家能够核实没有东西缺失。
当一股铀流在未被申报的情况下流动时，它完全处于该核算体系之外。它无法被追踪、核实或与生产记录进行核对，因为在纸面上它并不存在。其结果是一个盲区，随着每一次发运而悄然扩大——而且持续时间越长，就越难以弥合。从这个意义上说，研究者所描述的风险，与其说关乎任何单批货物，不如说关乎全球核材料所在位置及持有者的整体图景的完整性。
模型化结果的局限
作者明确指出，他们的结论是基于不完整输入得出的估算。由此产生若干保留意见。
- 铜带省矿石中的铀品位是从地质填图推断的，而非在每个矿点实测的。
- 各设施的加工细节并非完全公开，因此化学过程由模型来代表。
- 2,000至5,000吨的范围反映的是较可能和较不可能情景之间的分布，而非统计置信区间。
- 刚果（金）官方出口数据无法证实或反驳该估算，因为根本没有任何铀出口被报告。
即便有这些限定，该研究的贡献在方法论上不亚于在数值上。它表明，共生关系和加工行为可以结合成一个可行的框架，用于估算目前无人直接测量的物料流——并邀请其他人用独立数据来检验这一结果。
接下来会发生什么
实际影响沿两条路径展开。其一，来自采矿和加工业务的更好披露——矿石品位、化学流向、精矿成分——将使估算能够被实际测量所取代。其二，消费刚果钴的国家和机构，以及监视核材料的各机构，在了解这一模型化流动是否真实方面有着共同利益。
就目前而言，铜带省依然是它一直以来的样子：一个能源转型与核时代从同一片土地中被挖掘出来的地方。这项新研究提出的问题是，世界的核算是否跟上了这一事实。
本文基于Phys.org的报道。阅读原文。
Originally published on phys.org
