Aplinkos ginčai dėl panaudoto branduolinio kuro (SNF) mane visada sukėlė nedidelį sumišimą. Tokio tipo „atliekų“laikymas reikalauja griežtų techninių priemonių ir atsargumo priemonių, todėl su jais reikia elgtis atsargiai. Tačiau tai nėra priežastis prieštarauti pačiam panaudoto branduolinio kuro buvimui ir jų atsargų didinimui.
Galų gale, kodėl švaistyti? SNF sudėtyje yra daug vertingų skiliųjų medžiagų. Pavyzdžiui, plutonis. Įvairiais skaičiavimais, jis susidaro nuo 7 iki 10 kg už toną panaudoto branduolinio kuro, tai yra, apie 100 tonų panaudoto branduolinio kuro, pagaminto Rusijoje per metus, yra nuo 700 iki 1000 kg plutonio. Reaktoriaus plutonis (tai yra, gautas jėgos reaktoriuje, o ne gamybos reaktoriuje) yra tinkamas ne tik kaip branduolinis kuras, bet ir kuriant branduolinius užtaisus. Atsižvelgiant į tai, buvo atlikti eksperimentai, kurie parodė techninę galimybę naudoti plutonio reaktorių kaip branduolinių užtaisų užpildą.
Tona panaudoto branduolinio kuro taip pat turi apie 960 kg urano. Urano-235 kiekis jame yra mažas, apie 1,1%, tačiau uranas-238 gali būti praleistas per gamybos reaktorių ir gauti tą patį plutonio, tik dabar geros kokybės ginklą.
Galiausiai, panaudotas branduolinis kuras, ypač ką tik išimtas iš reaktoriaus, gali veikti kaip radiologinis ginklas, ir jis yra žymiai pranašesnis už šią kokybę nei kobaltas-60. 1 kg SNF aktyvumas pasiekia 26 tūkstančius karių (kobaltui -60 - 17 tūkstančių karių). Tona panaudoto branduolinio kuro, ką tik išimto iš reaktoriaus, suteikia spinduliuotės lygį iki 1000 sievertų per valandą, tai yra, mirtina 5 sievertų dozė susikaupia vos per 20 sekundžių. Puiku! Jei priešas apibarstomas smulkiais panaudoto branduolinio kuro milteliais, jis gali patirti didelių nuostolių.
Visos šios panaudoto branduolinio kuro savybės jau seniai žinomos, tik jos susidūrė su rimtais techniniais sunkumais, susijusiais su kuro išgavimu iš degalų rinkinio.
Išardykite „mirties vamzdį“
Pats branduolinis kuras yra urano oksido milteliai, suspausti arba sukepinti į tabletes, mažus cilindrus su tuščiaviduriu kanalu viduje, kurie dedami į kuro elementą (kuro elementą), iš kurio surenkami kuro rinkiniai, dedami į kanalus. reaktorius.
TVEL yra tik kliūtis perdirbant panaudotą branduolinį kurą. Svarbiausia, kad TVEL atrodo kaip labai ilgas ginklo vamzdis, beveik 4 metrų ilgio (tiksliau - 3837 mm). Jo kalibras yra beveik ginklas: vidinis vamzdžio skersmuo yra 7, 72 mm. Išorinis skersmuo yra 9,1 mm, o vamzdžio sienelės storis - 0,65 mm. Vamzdis pagamintas iš nerūdijančio plieno arba cirkonio lydinio.
Urano oksido balionai dedami į vamzdelį ir sandariai supakuoti. Vamzdyje telpa nuo 0,9 iki 1,5 kg urano. Uždaras kuro strypas pripučiamas helio, esant 25 atmosferų slėgiui. Kampanijos metu urano cilindrai įkaista ir išsiplečia taip, kad galiausiai yra tvirtai įstrigę šiame ilgame šautuvo vamzdyje. Kiekvienas, kuris ramdu išmušė į statinę įstrigusią kulką, puikiai įsivaizduoja užduoties sunkumą. Tik čia statinė yra beveik 4 metrų ilgio, o joje yra daugiau nei du šimtai urano „kulkų“. Iš jo sklindanti spinduliuotė yra tokia, kad su ką tik iš reaktoriaus ištrauktu TVEL galima dirbti tik nuotoliniu būdu, naudojant manipuliatorius ar kai kuriuos kitus prietaisus ar automatines mašinas.
Kaip iš gamybos reaktorių buvo pašalintas apšvitintas kuras? Situacija ten buvo labai paprasta. TVEL vamzdeliai gamybos reaktoriams buvo pagaminti iš aliuminio, kuris puikiai tirpsta azoto rūgštyje kartu su uranu ir plutonu. Reikalingos medžiagos buvo išgaunamos iš azoto rūgšties tirpalo ir toliau apdorojamos. Tačiau galios reaktoriuose, skirtuose daug aukštesnei temperatūrai, naudojamos ugniai atsparios ir rūgštims atsparios TVEL medžiagos. Be to, pjauti tokį ploną ir ilgą nerūdijančio plieno vamzdį yra labai reta užduotis; paprastai visas inžinierių dėmesys yra sutelktas į tai, kaip susukti tokį vamzdelį. TVEL vamzdelis yra tikras technologinis šedevras. Apskritai buvo pasiūlyti įvairūs vamzdžio sunaikinimo ar pjovimo būdai, tačiau šis metodas vyravo: pirma, vamzdis supjaustomas presu (galite supjaustyti visą degalų rinkinį) į maždaug 4 cm ilgio gabalus, o tada pilami kelmai į indą, kuriame uranas ištirpinamas azoto rūgštyje. Gautą uranilo nitratą nebėra taip sunku atskirti nuo tirpalo.
Ir šis metodas, nepaisant jo paprastumo, turi reikšmingą trūkumą. Urano balionai degalų strypų gabaluose tirpsta lėtai. Urano sąlyčio su rūgštimi plotas kelmo galuose yra labai mažas ir tai lėtina tirpimą. Nepalankios reakcijos sąlygos.
Jei mes panaudosime panaudotą branduolinį kurą kaip karinę medžiagą uranui ir plutoniui gaminti, taip pat kaip radiologinio karo priemonę, tuomet turime išmokti greitai ir mikliai pjauti vamzdžius. Norint gauti radiologinio karo priemones, cheminiai metodai netinka: juk turime išsaugoti visą radioaktyviųjų izotopų puokštę. Jų nėra tiek daug, skilimo produktų, 3, 5% (arba 35 kg už toną): cezio, stroncio, technečio, tačiau būtent jie sukuria didelį panaudoto branduolinio kuro radioaktyvumą. Todėl reikia mechaninio metodo, kaip iš vamzdelių išgauti uraną su visu kitu turiniu.
Pagalvojęs padariau tokią išvadą. Vamzdžio storis 0,65 mm. Ne tiek daug. Jis gali būti supjaustytas ant tekinimo staklės. Sienų storis maždaug atitinka daugelio tekinimo staklių pjovimo gylį; jei reikia, galite pritaikyti specialius sprendimus su dideliu pjovimo gyliu kaliojo plieno, pavyzdžiui, nerūdijančio plieno, arba naudoti mašiną su dviem pjaustytuvais. Automatinė tekinimo staklė, galinti pagriebti ruošinį, jį prispausti ir pasukti, šiais laikais nėra neįprasta, juolab kad pjaustant vamzdį nereikia didelio tikslumo. Pakanka tik sumalti vamzdžio galą, paversti jį drožlėmis.
Urano balionai, išsilaisvinę iš plieninio apvalkalo, iškris į imtuvą po mašina. Kitaip tariant, visiškai įmanoma sukurti visiškai automatinį kompleksą, kuris susmulkintų degalų rinkinius į gabalus (tokio ilgio, kuris yra patogiausias sukimui), įdėtų gabalus į mašinos saugojimo įtaisą, tada mašina nutraukia mėgintuvėlį, atlaisvinant jo urano užpildą.
Jei mokate išardyti „mirties vamzdžius“, panaudotą branduolinį kurą galima naudoti ir kaip pusgaminį, skirtą ginklų klasės izotopams izoliuoti, ir reaktoriaus kurui gaminti, ir kaip radiologinį ginklą.
Mirtinos juodos dulkės
Radiologiniai ginklai, mano nuomone, yra tinkamiausi užsitęsus branduoliniam karui ir daugiausia siekiant pakenkti priešo kariniam-ekonominiam potencialui.
Pagal užsitęsusį branduolinį karą aš keliu karą, kuriame branduoliniai ginklai naudojami visuose užsitęsusio ginkluoto konflikto etapuose. Nemanau, kad tuo baigsis didelio masto konfliktas, kuris pasiekė ar net prasidėjo pasikeitus masiniais branduolinių raketų smūgiais. Pirma, net ir padarius didelę žalą, vis tiek bus galimybių vykdyti kovines operacijas (ginklų ir šaudmenų atsargos leidžia dar 3–4 mėnesius vykdyti pakankamai intensyvias kovines operacijas, jų neužpildant gamyba). Antra, net ir panaudojus branduolinius ginklus, didelės branduolinės šalys savo sandėliuose vis dar turės labai daug skirtingų galvučių, branduolinių užtaisų, branduolinių sprogmenų, kurie, greičiausiai, nenukentės. Jie gali būti naudojami ir jų reikšmė karo veiksmams tampa labai didelė. Patartina juos pasilikti ir naudoti radikaliems svarbių operacijų pokyčiams arba kritiškiausiai situacijai. Tai nebebus gelbėjimo programa, o užsitęsusi, tai yra, branduolinis karas įgauna užsitęsusį pobūdį. Trečia, sprendžiant didelio masto karo karines ir ekonomines problemas, kai kartu su branduoliniais ginklais naudojami ir įprasti ginklai, ginklų klasės izotopų ir naujų užtaisų gamyba bei branduolinių ginklų arsenalo papildymas akivaizdžiai bus vienas iš labiausiai paplitusių. svarbias prioritetines užduotis. Žinoma, įskaitant kuo anksčiau sukurtus gamybinius reaktorius, radiocheminę ir radijo-metalurgijos pramonę, komponentų gamybos ir branduolinių ginklų surinkimo įmones.
Būtent didelio masto ir užsitęsusio ginkluoto konflikto kontekste svarbu neleisti priešui pasinaudoti savo ekonominiu potencialu. Tokie objektai gali būti sunaikinti, o tam reikės padorios galios branduolinio ginklo arba didelių išlaidų įprastoms bomboms ar raketoms. Pavyzdžiui, per Antrąjį pasaulinį karą, siekiant užtikrinti didelės gamyklos sunaikinimą, ji turėjo keliais etapais numesti nuo 20 iki 50 tūkstančių tonų oro bombų. Pirmasis išpuolis sustabdė gamybą ir sugadino įrangą, o vėlesni - sutrikdė restauravimo darbus ir padidino žalą. Tarkime, „Leuna Werke“sintetinio kuro gamykla buvo užpulta šešis kartus nuo 1944 m. Gegužės iki spalio, kol gamyba sumažėjo iki 15% įprastos produkcijos.
Kitaip tariant, sunaikinimas pats savaime nieko negarantuoja. Sunaikintą gamyklą galima atkurti, o iš stipriai sunaikinto įrenginio gali būti pašalintos įrangos, tinkamos naujai produkcijai sukurti kitoje vietoje, liekanos. Būtų gerai sukurti metodą, kuris neleistų priešui naudoti, atkurti ar išardyti svarbų karinį ekonominį objektą dalims. Atrodo, kad tam tinka radiologinis ginklas.
Verta prisiminti, kad per avariją Černobylio atominėje elektrinėje, kurios metu visas dėmesys dažniausiai buvo sutelktas į 4 -ąjį jėgainę, kiti trys jėgainiai taip pat buvo uždaryti 1986 m. Nenuostabu, kad jie buvo užteršti, o radiacijos lygis 3-ajame maitinimo bloke, esančiame šalia sprogusios, tą dieną buvo 5,6 rentgeno per valandą, o pusė mirtinos 350 rentgeno dozės padidėjo per 2, 6 dienas arba tik septynias darbo pamainas. Akivaizdu, kad ten dirbti buvo pavojinga. Sprendimas iš naujo paleisti reaktorius buvo priimtas 1986 m. Gegužės 27 d., O po intensyvaus nukenksminimo 1 -asis ir 2 -asis jėgainės buvo paleistos 1986 m. Spalio mėn., O trečiasis - 1987 m. 4000 MW galios atominė elektrinė penkis mėnesius buvo visiškai neveikianti vien dėl to, kad nepažeisti jėgainiai buvo veikiami radioaktyviosios taršos.
Taigi, jei jūs apibarstysite priešo karinį-ekonominį objektą: elektrinę, karinę gamyklą, uostą ir pan., Milteliais iš panaudoto branduolinio kuro, su visa krūva labai radioaktyvių izotopų, tada priešui bus atimta galimybė ja pasinaudoti. Jis turės daug mėnesių praleisti dezinfekuodamas, įvesdamas greitą darbuotojų rotaciją, statydamas radijo prieglaudas ir patirdamas sanitarinių nuostolių dėl per didelio personalo poveikio; gamyba visiškai sustos arba labai sumažės.
Pristatymo ir taršos būdas taip pat yra gana paprastas: smulkiai sumalti urano oksido milteliai - mirtinai juodos dulkės - įkeliami į sprogstamąsias kasetes, kurios savo ruožtu įkeliamos į balistinės raketos kovinę galvutę. Į jį gali laisvai patekti 400-500 kg radioaktyviųjų miltelių. Virš taikinio kasetės išmetamos iš kovinės galvutės, kasetės sunaikinamos sprogstamųjų užtaisų, o taikinį dengia smulkios labai radioaktyvios dulkės. Priklausomai nuo raketų kovinės galvutės operacijos aukščio, galima smarkiai užteršti palyginti nedidelį plotą arba gauti platų ir išplėstą radioaktyvųjį taką su mažesniu radioaktyviosios taršos lygiu. Nors, kaip sakyti, „Pripyat“buvo iškeldintas, nes radiacijos lygis buvo 0,5 rentgeno per valandą, tai yra, pusiau mirtina dozė padidėjo per 28 dienas ir tapo pavojinga nuolat gyventi šiame mieste.
Mano nuomone, radiologiniai ginklai buvo klaidingai vadinami masinio naikinimo ginklais. Tai gali pataikyti į žmogų tik labai palankiomis sąlygomis. Greičiau tai yra kliūtis, trukdanti patekti į užterštą teritoriją. Kuro iš reaktoriaus, kuris gali duoti 15-20 tūkstančių rentgeno per valandą aktyvumo, kaip nurodyta „Černobylio sąsiuviniuose“, bus sukurta labai veiksminga kliūtis užteršto objekto naudojimui. Bandymai ignoruoti radiaciją sukels didelių negrįžtamų ir sanitarinių nuostolių. Pasitelkus šią kliūties priemonę galima atimti iš priešo svarbiausius ekonominius objektus, pagrindinius transporto infrastruktūros mazgus, taip pat svarbiausią žemės ūkio paskirties žemę.
Toks radiologinis ginklas yra daug paprastesnis ir pigesnis nei branduolinis užtaisas, nes jo konstrukcija yra daug paprastesnė. Tiesa, dėl labai didelio radioaktyvumo reikės specialios automatinės įrangos, kuri sumaltų iš degalų elemento išgautą urano oksidą, įrengtų jį į kasetes ir į raketos kovinę galvutę. Pati kovinė galvutė turi būti laikoma specialioje apsauginėje talpykloje ir prieš pat paleidimą įtaisoma ant raketos specialiu automatiniu įtaisu. Priešingu atveju skaičiavimas gaus mirtiną spinduliuotės dozę dar prieš paleidžiant. Geriausia, kad raketos būtų panaudotos švirkščiant minias į radijo galvutes, nes ten lengviau išspręsti problemą, kaip saugiai laikyti labai radioaktyvią kovinę galvutę prieš paleidimą.