Vides strīdi par izlietoto kodoldegvielu (SNF) man vienmēr ir radījuši nelielu apjukumu. Šāda veida "atkritumu" uzglabāšanai nepieciešami stingri tehniski pasākumi un piesardzības pasākumi, un ar tiem jārīkojas uzmanīgi. Bet tas nav iemesls iebilst pret pašu izlietotās kodoldegvielas klātbūtnes faktu un to rezervju palielināšanos.
Visbeidzot, kāpēc izšķērdēt? SNF sastāvs satur daudz vērtīgu skaldāmo materiālu. Piemēram, plutonijs. Pēc dažādām aplēsēm, tas veidojas no 7 līdz 10 kg uz tonnu izlietotās kodoldegvielas, tas ir, aptuveni 100 tonnas Krievijā saražotās izlietotās kodoldegvielas gadā satur no 700 līdz 1000 kg plutonija. Reaktora plutonijs (tas ir, iegūts jaudas reaktorā, nevis ražošanas reaktorā) ir izmantojams ne tikai kā kodoldegviela, bet arī kodolmaksas radīšanai. Tādēļ tika veikti eksperimenti, kas parādīja tehnisko iespēju izmantot plutonija reaktoru kā kodolenerģijas lādiņu.
Tona izlietotās kodoldegvielas satur arī aptuveni 960 kg urāna. Urāna-235 saturs tajā ir neliels, aptuveni 1,1%, bet urānu-238 var izlaist caur ražošanas reaktoru un iegūt visu to pašu plutoniju, tikai tagad ar labas kvalitātes ieročiem.
Visbeidzot, izlietotā kodoldegviela, it īpaši tā, kas tikko izņemta no reaktora, var darboties kā radioloģisks ierocis, un šajā kvalitātē tā ir ievērojami pārāka par kobaltu-60. 1 kg SNF aktivitāte sasniedz 26 tūkstošus kuriju (kobaltam -60 - 17 tūkstoši kuriju). Tona izlietotās kodoldegvielas, kas tikko izņemta no reaktora, rada starojuma līmeni līdz 1000 sievertiem stundā, tas ir, nāvējoša 5 sievertu deva uzkrājas tikai 20 sekundēs. Labi! Ja ienaidnieku pārkaisa ar smalku izlietotās kodoldegvielas pulveri, tad viņš var nodarīt nopietnus zaudējumus.
Visas šīs izlietotās kodoldegvielas īpašības ir sen zināmas, tikai tām radās nopietnas tehniskas grūtības, kas saistītas ar degvielas ieguvi no degvielas bloka.
Izjauciet "nāves cauruli"
Kodoldegviela pati par sevi ir urāna oksīda pulveris, presēts vai saķepināts tabletēs, mazi cilindri ar dobu kanālu iekšpusē, kas ievietoti degvielas elementa (degvielas elementa) iekšpusē, no kura tiek montēti degvielas bloki un ievietoti kanālos. reaktors.
TVEL ir tikai klupšanas akmens izlietotās kodoldegvielas pārstrādē. Galvenokārt TVEL izskatās pēc ļoti garas lielgabala stobra, gandrīz 4 metrus garas (precīzāk, 3837 mm). Viņa kalibrs ir gandrīz lielgabals: caurules iekšējais diametrs ir 7, 72 mm. Ārējais diametrs ir 9,1 mm, un caurules sienas biezums ir 0,65 mm. Caurule ir izgatavota no nerūsējošā tērauda vai cirkonija sakausējuma.
Urāna oksīda baloni ir ievietoti mēģenes iekšpusē, un tie ir cieši iepakoti. Caurule satur no 0,9 līdz 1,5 kg urāna. Slēgtais degvielas stienis tiek piepūsts ar hēliju zem 25 atmosfēras spiediena. Kampaņas laikā urāna cilindri sakarst un izplešas tā, ka galu galā tie ir cieši ieķīlēti šajā garajā šautenes caurulē. Ikviens, kurš ar cilindru izsita mucā iestrēgušu lodi, var labi iedomāties uzdevuma sarežģītību. Tikai šeit muca ir gandrīz 4 metrus gara, un tajā ir ieķīlāti vairāk nekā divi simti urāna "lodes". Starojums no tā ir tāds, ka ar tikko no reaktora izvilkto TVEL ir iespējams strādāt tikai attālināti, izmantojot manipulatorus vai dažas citas ierīces vai automātiskas iekārtas.
Kā apstarotā degviela tika izņemta no ražošanas reaktoriem? Tur situācija bija ļoti vienkārša. TVEL caurules ražošanas reaktoriem tika izgatavotas no alumīnija, kas lieliski izšķīst slāpekļskābē kopā ar urānu un plutoniju. Nepieciešamās vielas tika iegūtas no slāpekļskābes šķīduma un tika tālāk apstrādātas. Bet jaudas reaktoros, kas paredzēti daudz augstākai temperatūrai, tiek izmantoti ugunsizturīgi un skābju izturīgi TVEL materiāli. Turklāt tik plānas un garas nerūsējošā tērauda caurules sagriešana ir ļoti rets uzdevums; parasti visa inženieru uzmanība ir vērsta uz to, kā sarullēt šādu cauruli. TVEL caurule ir īsts tehnoloģiskais šedevrs. Kopumā tika piedāvātas dažādas caurules iznīcināšanas vai sagriešanas metodes, taču šī metode dominēja: vispirms caurule tiek sasmalcināta uz preses (jūs varat sagriezt visu degvielas komplektu) apmēram 4 cm garos gabalos un pēc tam ielej celmus. traukā, kurā urānu izšķīdina ar slāpekļskābi. Iegūto uranilnitrātu vairs nav tik grūti izolēt no šķīduma.
Un šai metodei, neskatoties uz tās vienkāršību, ir ievērojams trūkums. Urāna baloni degvielas stieņa gabalos lēni izšķīst. Urāna saskares laukums ar skābi celma galos ir ļoti mazs, un tas palēnina šķīdināšanu. Nelabvēlīgi reakcijas apstākļi.
Ja mēs paļaujamies uz izlietoto kodoldegvielu kā militāru materiālu urāna un plutonija ražošanai, kā arī kā radioloģiskās kara līdzekli, tad mums jāiemācās ātri un izveicīgi zāģēt caurules. Lai iegūtu radioloģiskās kara līdzekļus, ķīmiskās metodes nav piemērotas: galu galā mums ir jāsaglabā viss radioaktīvo izotopu pušķis. To nav tik daudz, skaldīšanas produkti, 3, 5% (vai 35 kg uz tonnu): cēzijs, stroncijs, tehnēcijs, bet tieši tie rada izlietotās kodoldegvielas augsto radioaktivitāti. Tāpēc ir nepieciešama mehāniska urāna ekstrakcijas metode ar visu citu saturu no caurulēm.
Pārdomājot, es nonācu pie šāda secinājuma. Caurules biezums 0,65 mm. Ne tik daudz. To var sagriezt uz virpas. Sienas biezums aptuveni atbilst daudzu virpu griezuma dziļumam; ja nepieciešams, jūs varat pielietot īpašus risinājumus ar lielu griezuma dziļumu kaļamajos tēraudos, piemēram, nerūsējošā tērauda, vai izmantot mašīnu ar diviem griezējiem. Automātiskā virpa, kas var sagrābt sagatavi, saspiest to un pagriezt, mūsdienās nav nekas neparasts, jo īpaši tāpēc, ka caurules griešanai nav nepieciešama precizitāte. Pietiek tikai sasmalcināt caurules galu, pārvēršot to skaidās.
Urāna baloni, atbrīvoti no tērauda apvalka, izkritīs uztvērējā zem mašīnas. Citiem vārdiem sakot, ir pilnīgi iespējams izveidot pilnībā automātisku kompleksu, kas sasmalcina degvielas blokus gabalos (ar tādu garumu, kas ir visērtākais pagriešanai), ievieto izcirtņus mašīnas uzglabāšanas ierīcē, pēc tam iekārta nogriež caurule, atbrīvojot urāna pildījumu.
Ja jūs apgūstat "nāves cauruļu" demontāžu, tad izlietoto kodoldegvielu ir iespējams izmantot gan kā pusfabrikātu ieroču kvalitātes izotopu izolēšanai un reaktora degvielas ražošanai, gan kā radioloģisko ieroci.
Melni nāvējoši putekļi
Radioloģiskie ieroči, manuprāt, ir vispiemērotākie ilgstošā kodolkara laikā un galvenokārt, lai nodarītu kaitējumu ienaidnieka militāri ekonomiskajam potenciālam.
Saskaņā ar ieilgušu kodolkaru es ierosinu karu, kurā kodolieroči tiek izmantoti visos ieilgušā bruņotā konflikta posmos. Es nedomāju, ka ar to beigsies plašs konflikts, kas ir sasniedzis vai pat sācies ar masveida kodolraķešu triecienu apmaiņu. Pirmkārt, pat pēc būtiskiem zaudējumiem joprojām būs iespējas veikt kaujas operācijas (ieroču un munīcijas krājumi ļauj veikt pietiekami intensīvas kaujas operācijas vēl 3-4 mēnešus, tās nepapildinot ar ražošanu). Otrkārt, pat pēc kodolieroču izmantošanas brīdinājuma režīmā lielu kodolvalstu noliktavās joprojām būs ļoti daudz dažādu kaujas galviņu, kodolmaksa, kodolsprādzienierīces, kuras, visticamāk, necietīs. Tos var izmantot, un to nozīme karadarbības veikšanā kļūst ļoti liela. Ieteicams tos paturēt un izmantot vai nu radikālām izmaiņām svarīgu operāciju gaitā, vai viskritiskākajā situācijā. Šis vairs nebūs glābiņš, bet ilgstošs, tas ir, kodolkarš iegūst ilgstošu raksturu. Treškārt, liela mēroga kara militāri ekonomiskajos jautājumos, kuros parastie ieroči tiek izmantoti kopā ar kodolieročiem, ieroču kvalitātes izotopu un jaunu lādiņu ražošana, kā arī kodolieroču arsenāla papildināšana noteikti būs viena no lielākajām svarīgi prioritārie uzdevumi. Ieskaitot, protams, agrāko iespējamo ražošanas reaktoru, radioķīmiskās un radiometalurģijas nozares izveidi, komponentu ražošanas un kodolieroču montāžas uzņēmumus.
Tieši plaša un ieilguša bruņota konflikta kontekstā ir svarīgi neļaut ienaidniekam izmantot savu ekonomisko potenciālu. Šādus objektus var iznīcināt, un tam būs nepieciešams vai nu pienācīgas jaudas kodolierocis, vai arī lieli tradicionālo bumbu vai raķešu izdevumi. Piemēram, Otrā pasaules kara laikā, lai nodrošinātu lielas rūpnīcas iznīcināšanu, tai tika prasīts vairākos posmos nomest no 20 līdz 50 tūkstošiem tonnu gaisa bumbu. Pirmais uzbrukums pārtrauca ražošanu un sabojāja aprīkojumu, bet turpmākais traucēja atjaunošanas darbus un pastiprināja bojājumus. Pieņemsim, ka Leuna Werke sintētiskās degvielas rūpnīcai no 1944. gada maija līdz oktobrim uzbruka sešas reizes, pirms ražošana samazinājās līdz 15% no parastās produkcijas.
Citiem vārdiem sakot, iznīcināšana pati par sevi neko negarantē. Iznīcinātu iekārtu var atjaunot, un no stipri iznīcinātas iekārtas var noņemt iekārtas paliekas, kas piemērotas jaunas produkcijas izveidei citā vietā. Būtu labi izstrādāt metodi, kas neļautu ienaidniekam izmantot, atjaunot vai izjaukt svarīgu militāri ekonomisko objektu daļām. Šķiet, ka tam piemērots radioloģiskais ierocis.
Ir vērts atgādināt, ka avārijas laikā Černobiļas atomelektrostacijā, kurā visa uzmanība parasti tika pievērsta 4. spēkstacijai, 1986. gada 26. aprīlī tika slēgti arī pārējie trīs spēka agregāti. Nav brīnums, ka izrādījās, ka tie ir piesārņoti, un radiācijas līmenis trešajā barošanas blokā, kas atrodas blakus eksplodējušajam, tajā dienā bija 5, 6 rentgeni stundā, un puslīdz nāvējoša 350 rentgenu deva sasniedza 2, 6 dienas vai tikai septiņas darba maiņas. Skaidrs, ka tur strādāt bija bīstami. Lēmums par reaktoru restartēšanu tika pieņemts 1986. gada 27. maijā, un pēc intensīvas dekontaminācijas 1. un 2. barošanas bloks tika palaists 1986. gada oktobrī, bet trešais - 1987. gada decembrī. 4000 MW atomelektrostacija piecus mēnešus bija pilnīgi nederīga tikai tāpēc, ka neskartās spēkstacijas bija pakļautas radioaktīvam piesārņojumam.
Tātad, ja jūs apkaisa ienaidnieka militāri ekonomisko objektu: elektrostaciju, militāro rūpnīcu, ostu un tā tālāk, ar pulveri no izlietotās kodoldegvielas, ar veselu kaudzi ļoti radioaktīvu izotopu, ienaidniekam tiks liegtas iespēju to izmantot. Viņam būs jāpavada daudzi mēneši attīrīšanai, ieviešot strauju strādnieku rotāciju, jāveido radio patversmes un jāsedz sanitārie zaudējumi, ko rada personāla pārmērīga iedarbība; ražošana vispār apstāsies vai ievērojami samazināsies.
Piegādes un piesārņojuma metode ir arī pavisam vienkārša: smalki samalts urāna oksīda pulveris - nāvējoši melni putekļi - tiek ievietots sprādzienbīstamās kasetēs, kuras savukārt tiek ievietotas ballistiskās raķetes kaujas galvgalī. Tajā var brīvi iekļūt 400-500 kg radioaktīvā pulvera. Virs mērķa kasetes tiek izvadītas no kaujas galviņas, kasetes iznīcina sprādzienbīstami lādiņi, un mērķi pārklāj smalki, ļoti radioaktīvi putekļi. Atkarībā no raķešu kaujas galviņas darbības augstuma ir iespējams iegūt spēcīgu salīdzinoši nelielas teritorijas piesārņojumu vai iegūt plašu un pagarinātu radioaktīvo taku ar zemāku radioaktīvā piesārņojuma līmeni. Lai gan, kā teikt, Pripyat tika izlikts, jo radiācijas līmenis bija 0,5 rentgenstundas stundā, tas ir, pusei nāvējošā deva sasniedza 28 dienas un kļuva bīstami pastāvīgi dzīvot šajā pilsētā.
Manuprāt, radioloģiskos ieročus kļūdaini sauca par masu iznīcināšanas ieročiem. Tas var skart kādu tikai ļoti labvēlīgos apstākļos. Tas drīzāk ir šķērslis, kas rada šķēršļus piekļuvei piesārņotajai teritorijai. Degviela no reaktora, kas var dot aktivitāti 15-20 tūkstoši rentgenu stundā, kā norādīts "Černobiļas piezīmjdatoros", radīs ļoti efektīvu šķērsli piesārņotā objekta izmantošanai. Mēģinājumi ignorēt radiāciju radīs lielus neatgriezeniskus un sanitārus zaudējumus. Izmantojot šo šķēršļu līdzekli, iespējams ienaidniekam atņemt vissvarīgākos saimnieciskos objektus, transporta infrastruktūras galvenos mezglus, kā arī vissvarīgāko lauksaimniecības zemi.
Šāds radioloģiskais ierocis ir daudz vienkāršāks un lētāks nekā kodola lādiņš, jo tā dizains ir daudz vienkāršāks. Tiesa, ļoti augstās radioaktivitātes dēļ būs nepieciešama īpaša automātiskā iekārta, lai sasmalcinātu no degvielas elementa iegūto urāna oksīdu, aprīkotu to kasetēs un raķešu kaujas galviņā. Kaujas galviņa jāuzglabā īpašā aizsargtvertnē un jāinstalē raķetē ar īpašu automātisko ierīci tieši pirms palaišanas. Pretējā gadījumā aprēķins saņems nāvējošu starojuma devu pat pirms palaišanas. Raķetes vislabāk ir bāzēt, lai nogādātu radioloģiskās kaujas galviņas raktuvēs, jo tur ir vieglāk atrisināt problēmu, kas saistīta ar augstas radioaktīvās kaujas galviņas drošu uzglabāšanu pirms palaišanas.
