США не выполняют соглашение об утилизации оружейного плутония, подписанное еще в 2000 году. Этот факт можно было бы трактовать как проявление очередного вероломства Вашингтона и практику двойных стандартов, если бы не одно обстоятельство. Американцы хотели бы сжечь излишки радиоактивного материала, но сделать этого не могут, поэтому они его продолжают просто хранить. Выполнить условия СОУП они не могут по технологическим причинам.
Запутанная ситуация
Оружейный плутоний – материал очень интересный. Ни для чего другого, кроме как для использования его в качестве основного компонента ядерных зарядов, он не пригоден. Чтобы найти ему полезное применение, требуются особые технологии. Особенность плутония-239, именно того, из которого делаются боеголовки, состоит в том, что он является побочным продуктом работы атомных электростанций и других реакторов мирного назначения. И дополнительно к тому излишку, что возникает в результате оговоренного сокращения ядерных арсеналов, ежегодно добавляются еще 20 тонн отходов. Человечество усиленно пытается решить вопрос о том, что делать с этой кучей радиоактивного металла, опасного, редкого и при этом очень дорогого, но получается его полезно использовать пока только в России. Ситуация действительно запутанная, и чтобы в ней разобраться, необходимо вникнуть хотя бы упрощенно в некоторые технические аспекты.
Исторический экскурс
Атомные бомбы теоретически можно делать на основе урана или плутония, так, «Малыш», сброшенный в 1945 году на Хиросиму, был выполнен на основе U, а заряд «Толстяка» состоял из плутония. На практике оказалось, что второй вариант более эффективен, и дело в скорости цепной реакции деления. Урановая бомба имеет более низкий КПД по причине слишком интенсивного расширения внутреннего объема, иными словами, она сама себя разрушает быстрее, чем закритическая масса успевает прореагировать. С плутонием ситуация лучше, в том же «Толстяке» успели вступить в реакцию 20 % материала, в то время как в «Малыше» всего 1,4 %. Легко догадаться, что выберут военные, которые понимают под эффективностью причинение максимальных разрушений.
Запасы плутония и договор
Для получения нужного количества оружия в ядерных странах не хватало отходов энергетики, поэтому и в СССР, и в США были созданы специальные реакторы, главной задачей которых стало получение плутония-239. В начале девяностых годов его накопилось в Америке 103 тонны, и 170 тонн в СССР. Есть, конечно, запасы и в других странах, но относительно этих цифр они пренебрежимо малы. Насколько эти массы велики, можно понять, только сравнив их с весом заряда в бомбе, разрушившей Хиросиму, то есть 6400 граммами. Таких бомб сегодня теоретически можно в обеих странах изготовить 18 тысяч 750 штук, что превышает все допустимые пределы, по понятиям о безопасности человечества. В этих условиях и было принято в 2000 году двустороннее решение о сокращении запасов плутония на 34 тонны и в России, и в США.
Так что же делать с плутонием?
Ядерные арсеналы, как любое другое оснащение, имеют свойство стареть, но процесс этот касается разных вспомогательных технических средств, а не самого боевого вещества. Плутоний разлагается очень медленно, его период полураспада 24 000 лет, ждать, когда вопрос решится сам собой, бесполезно. При этом всем понятно, что металл этот непростой, обошелся он очень дорого, и так как он является источником совершенно бешеной энергии, то задача состоит в том, чтобы безопасно и полезно ее использовать. Решить эту проблему могут только физики-ядерщики, больше некому. Нужно было научиться сжигать оружейный плутоний и получать из него электроэнергию. Это оказалось непросто.
Техническая проблема
Так как не все читатели знакомы с ядерной физикой, то и особенности технологии имеет смысл излагать крайне упрощенно. Плутоний в качестве топлива АЭС не годится по причине того, что реакция его деления происходит со слишком высокой энергической отдачей, но что хорошо для оружия, то плохо для реактора. Обеспечить быструю теплоотдачу в этом случае просто невозможно. Но выход был найден, теоретический для начала, это реакция деления, основанная на быстрых нейтронах. Начались разработки таких систем в Америке, во Франции и Японии и даже достигнуты некоторые успехи. Правда, не все ладилось. Вернее, почти ничего не получалось, до промышленного использования дело так и не дошло в странах, считающихся самыми технологически развитыми. Успеха добились советские ядерщики, в 1980 году введен в эксплуатацию реактор на быстрых нейронах на Белоярской АЭС. Называется он БН-600.
Цена вопроса
Чистым плутонием заправлять АЭС нельзя, это понятно, но можно производить специальное топливо, называемое МОКС, в котором смешены два металла, Ur и Pu. Для этого нужна технология, после этого можно строить завод и зарабатывать большие деньги. Так как проблема серьезная, то на ее решения в США денег не пожалели, до 2015 года на программу разработки быстронейтронного топлива уже выделено 7 млрд. 700 млн. долларов. Средства освоены, и результаты даже есть, по крайней мере, как-то же отчитались ученые перед конгрессом. Только оказалось этого мало. Американская наука стоит дорого, исследователи здоровьем рискуют, мозг напрягают, оплата за это положена высокая, а ведь еще и экспериментальная база требуется, оборудование сверхмощное, суперкомпьютеры для расчетов и прочая, и прочая. В общем, так: еще 17 миллиардов и 300 миллионов денег и пять лет времени. Иначе никак - ни дешевле, ни быстрее - не получится. В России такой завод уже производит МОКС, он начал работать 28 сентября 2015 года. Он обошелся в $240 млн., более чем в сто раз дешевле, чем нужно американцам для того, чтобы построить что-то подобное. И не через пять лет, а полгода назад.
Так как же с договором?
В следующем году Соединенные Штаты и Россия, согласно договору об утилизации оружейного плутония, должны начать конкретные действия по уменьшению количества опасного груза, давящего на «душу населения» всего мира. Ядерных боеголовок и материалов для их изготовления действительно накоплено слишком много, даже учитывая концепцию гарантированного взаимного уничтожения в случае возникновения полномасштабного глобального конфликта. Хватило бы и вдвое меньше, и в трое, и даже впятеро, наверное. А высвободившиеся ресурсы можно ведь направить на что-то полезное, энергия человечеству всегда будет нужна. Но проблема в том, что через год и даже два Америка не будет готова к выполнению условий договора. Только через пять лет в лучшем случае. И заставлять бесполезно, и уговаривать. Не могут они. Будет их лишний плутоний лежать в хранилищах за высокими заборами в Неваде, ничего не поделать.
Доходы из отходов
Благодаря технологии изготовления топлива по МОКС-технологии, которой Россия владеет в настоящее время монопольно, можно решать проблему хранилищ ядерных отходов, остро стоящую перед всеми странами, на территории которых работают АЭС. Утилизация отработанного топлива и его изоляция от окружающей среды – дело очень дорогостоящее и хлопотное, поэтому сырье для изготовления энерговыделяющих элементов имеет отрицательную цену, иными словами их обладатели готовы не продавать его, а еще и платить за вывоз. При этом, если до сих пор топливо МОКС применялось как дополнение к обычным ТВЭЛам, то в России уже готов новый реактор БН-800, работающий исключительно на нем. В общем, работать - не переработать. Технологическое превосходство России в ядерной сфере – свершившийся факт, и по сравнению с ним все американские айфоны выглядят довольно блекло.
Очень рада, что , наконец-то, есть тема, которая "возьмёт за жабры" этих амероф...
а вот факт того, что мы их опустили...налицо.