Ekološki sporovi oko istrošenog nuklearnog goriva (SNF) uvijek su me izazivali blago zbunjenost. Skladištenje ove vrste "otpada" zahtijeva stroge tehničke mjere i mjere opreza te se mora pažljivo rukovati. No, to nije razlog za suprotstavljanje samoj činjenici prisutnosti istrošenog nuklearnog goriva i povećanju njihovih rezervi.
Konačno, zašto gubiti? Sastav SNF -a sadrži mnoge vrijedne cijepljive materijale. Na primjer, plutonij. Prema različitim procjenama, formira se od 7 do 10 kg po toni istrošenog nuklearnog goriva, odnosno oko 100 tona istrošenog nuklearnog goriva proizvedenog u Rusiji godišnje sadrži od 700 do 1000 kg plutonija. Reaktorski plutonij (koji se dobiva u energetskom reaktoru, a ne u reaktoru za proizvodnju) primjenjiv je ne samo kao nuklearno gorivo, već i za stvaranje nuklearnih naboja. Zbog toga su provedeni pokusi koji su pokazali tehničku mogućnost korištenja reaktorskog plutonija kao punjenje nuklearnih naboja.
Tona istrošenog nuklearnog goriva također sadrži oko 960 kg urana. Sadržaj urana-235 u njemu je mali, oko 1,1%, ali uran-238 se može propustiti kroz proizvodni reaktor i dobiti sve isti plutonij, samo sada dobre kvalitete oružja.
Konačno, istrošeno nuklearno gorivo, posebno ono koje je upravo izvađeno iz reaktora, može djelovati kao radiološko oružje, a po svojoj je kvaliteti osjetno superiornije od kobalta-60. Aktivnost 1 kg SNF -a doseže 26 tisuća kirija (za kobalt -60 - 17 tisuća curija). Tona istrošenog nuklearnog goriva koja je upravo uklonjena iz reaktora daje razinu zračenja do 1000 siverta na sat, odnosno smrtonosna doza od 5 siverta nakuplja se u samo 20 sekundi. Fino! Ako je neprijatelj posut finim prahom istrošenog nuklearnog goriva, tada može nanijeti ozbiljne gubitke.
Sve ove kvalitete istrošenog nuklearnog goriva odavno su dobro poznate, samo što su naišle na ozbiljne tehničke poteškoće povezane s vađenjem goriva iz sklopa goriva.
Rastavite "cijev smrti"
Nuklearno gorivo samo po sebi je prah uranij -oksida, prešan ili sinteriran u tablete, male cilindre sa šupljim kanalom iznutra, koji su smješteni unutar gorivog elementa (gorivni element), od kojih se sastavljaju gorivni sklopovi, postavljeni u kanale reaktor.
TVEL je samo kamen spoticanja u preradi istrošenog nuklearnog goriva. Najviše od svega, TVEL izgleda kao vrlo dugačka cijev pištolja, duga skoro 4 metra (točnije 3837 mm). Njegov kalibar je gotovo pištolj: unutarnji promjer cijevi je 7,72 mm. Vanjski promjer je 9,1 mm, a debljina stjenke cijevi 0,65 mm. Cijev je izrađena od nehrđajućeg čelika ili legure cirkonija.
Boce s uranovim oksidom postavljene su unutar cijevi i čvrsto su pakirane. U cijevi se nalazi 0,9 do 1,5 kg urana. Zatvorena šipka za gorivo napumpana je helijem pod tlakom od 25 atmosfera. Tijekom kampanje, uranijski se cilindri zagrijavaju i šire, tako da završe čvrsto ukliješteni u ovoj dugačkoj cijevi puške. Svatko tko je izbušio metak zabijen u cijev šiljakom može dobro zamisliti težinu zadatka. Samo je ovdje cijev duga gotovo 4 metra, a u njoj je ukliješteno više od dvjesto uranovih "metaka". Zračenje iz njega je takvo da je moguće raditi s TVEL -om koji je upravo izvučen iz reaktora samo na daljinu, pomoću manipulatora ili nekih drugih uređaja ili automatskih strojeva.
Kako je ozračeno gorivo uklonjeno iz proizvodnih reaktora? Tamošnja situacija bila je vrlo jednostavna. Cijevi TVEL za proizvodne reaktore izrađene su od aluminija, koji se savršeno otapa u dušičnoj kiselini, zajedno s uranom i plutonijem. Potrebne tvari su ekstrahirane iz otopine dušične kiseline i otišle u daljnju obradu. No, energetski reaktori dizajnirani za puno više temperature koriste vatrostalne i kiselinski otporne materijale TVEL. Štoviše, rezanje tako tanke i duge cijevi od nehrđajućeg čelika vrlo je rijedak zadatak; obično je sva pozornost inženjera usmjerena na to kako valjati takvu cijev. Cijev za TVEL pravo je tehnološko remek -djelo. Općenito, predložene su različite metode za uništavanje ili rezanje cijevi, ali ova je metoda prevladala: prvo se cijev usitni na preši (možete rezati cijeli sklop goriva) na komade dugačke oko 4 cm, a zatim se panjevi izlijevaju u posudu u kojoj se uran otapa s dušičnom kiselinom. Dobiveni uranil nitrat više nije tako teško izolirati iz otopine.
I ova metoda, usprkos svojoj jednostavnosti, ima značajan nedostatak. Cilindri urana u komadima štapića za gorivo sporo se otapaju. Područje dodira urana s kiselinom na krajevima panja vrlo je malo i to usporava otapanje. Nepovoljni reakcijski uvjeti.
Ako se oslanjamo na istrošeno nuklearno gorivo kao vojni materijal za proizvodnju urana i plutonija, kao i kao sredstvo za radiološko ratovanje, tada moramo naučiti kako brzo i spretno piljeti cijevi. Za dobivanje sredstava za radiološko ratovanje kemijske metode nisu prikladne: uostalom, moramo sačuvati cijeli buket radioaktivnih izotopa. Nema ih toliko, proizvoda fisije, 3,5% (ili 35 kg po toni): cezij, stroncij, tehnecij, ali oni stvaraju visoku radioaktivnost istrošenog nuklearnog goriva. Stoga je potrebna mehanička metoda vađenja urana sa svim ostalim sadržajima iz cijevi.
Razmišljajući, došao sam do sljedećeg zaključka. Debljina cijevi 0,65 mm. Ne tako puno. Može se rezati na tokarilici. Debljina stijenke približno odgovara dubini rezanja mnogih tokarilica; po potrebi možete upotrijebiti posebna rješenja s velikom dubinom rezanja u duktilnim čelicima, poput nehrđajućeg čelika, ili upotrijebiti stroj s dva rezača. Automatski tokarski stroj koji može uhvatiti sam komad obratka, stegnuti ga i okrenuti nije rijetkost ovih dana, pogotovo jer rezanje cijevi ne zahtijeva preciznu preciznost. Dovoljno je samo samljeti kraj cijevi, pretvarajući ga u strugotine.
Cilindri urana, oslobođeni od čelične ljuske, ispast će u prijemnik ispod stroja. Drugim riječima, sasvim je moguće stvoriti potpuno automatski kompleks koji će usitniti sklopove goriva na komade (duljine koja je najprikladnija za okretanje), staviti rezove u uređaj za pohranu stroja, a zatim stroj odsječe cijev, oslobađajući njezino uranovo punjenje.
Ako svladate demontažu "cijevi smrti", tada je moguće upotrijebiti istrošeno nuklearno gorivo i kao poluproizvod za izolaciju izotopa oružja i proizvodnju reaktorskog goriva, te kao radiološko oružje.
Crna smrtonosna prašina
Radiološko oružje, po mom mišljenju, najviše se primjenjuje u dugotrajnom nuklearnom ratu i, uglavnom, za nanošenje štete vojno-gospodarskom potencijalu neprijatelja.
Pod dugotrajnim nuklearnim ratom podižem rat u kojem se nuklearno oružje koristi u svim fazama dugotrajnog oružanog sukoba. Ne mislim da će tamo završiti sukob velikih razmjera koji je dosegao ili čak započeo razmjenom masovnih nuklearnih projektila. Prvo, čak i nakon značajnih oštećenja, i dalje će biti mogućnosti za izvođenje borbenih operacija (zalihe oružja i streljiva omogućuju izvođenje dovoljno intenzivnih borbenih operacija još 3-4 mjeseca bez nadopunjavanja proizvodnjom). Drugo, čak i nakon uporabe nuklearnog oružja u pripravnosti, velike nuklearne zemlje i dalje će imati vrlo veliki broj različitih bojevih glava, nuklearnih naboja, nuklearno eksplozivnih naprava u svojim skladištima, što, najvjerojatnije, neće trpjeti. Mogu se koristiti, a njihova važnost za vođenje neprijateljstava postaje vrlo velika. Poželjno ih je zadržati i koristiti ili za radikalnu promjenu u tijeku važnih operacija, ili u najkritičnijoj situaciji. Ovo više neće biti primjena salve, već dugotrajna, odnosno nuklearni rat dobiva produženi karakter. Treće, u vojno-ekonomskim pitanjima rata velikih razmjera, u kojem se konvencionalno oružje koristi uz nuklearno oružje, proizvodnja izotopa i novih punjenja, te nadopunjavanje arsenala nuklearnog oružja očito će biti među najvažnijima važni prioritetni zadaci. Uključujući, naravno, najranije moguće stvaranje proizvodnih reaktora, radiokemijske i radio-metalurške industrije, poduzeća za proizvodnju sastavnih dijelova i sastavljanje nuklearnog oružja.
Upravo je u kontekstu opsežnog i dugotrajnog oružanog sukoba važno ne dopustiti neprijatelju da iskoristi svoj gospodarski potencijal. Takvi se objekti mogu uništiti, što će zahtijevati ili nuklearno oružje pristojne snage, ili veliki izdatak konvencionalnih bombi ili projektila. Na primjer, tijekom Drugog svjetskog rata, kako bi se osiguralo uništenje velike biljke, bilo je potrebno baciti sa 20 do 50 tisuća tona zračnih bombi na nju u nekoliko faza. Prvi napad zaustavio je proizvodnju i oštetio opremu, dok su sljedeći prekinuli restauratorske radove i pogoršali štetu. Recimo da je tvornica sintetičkog goriva Leuna Werke napadnuta šest puta od svibnja do listopada 1944. prije nego što je proizvodnja pala na 15% normalne proizvodnje.
Drugim riječima, uništenje samo po sebi ne jamči ništa. Uništena biljka podložna je obnovi, a iz jako uništenog objekta mogu se ukloniti ostaci opreme pogodne za stvaranje nove proizvodnje na drugom mjestu. Bilo bi dobro razviti metodu koja ne bi dopustila neprijatelju korištenje, obnovu ili demontažu važnog vojno-gospodarskog objekta za dijelove. Čini se da je za to prikladno radiološko oružje.
Vrijedno je podsjetiti da su tijekom nesreće u nuklearnoj elektrani u Černobilu, u kojoj je sva pažnja obično bila usmjerena na 4. energetski blok, ostale tri energetske jedinice također zatvorene 26. travnja 1986. godine. Nije ni čudo što se pokazalo da su onečišćeni i da je razina zračenja u 3. energetskoj jedinici, koja se nalazi pored eksplodirane, tog dana bila 5, 6 rendgena / sat, a polu-smrtonosna doza od 350 rendgena porasla je u 2, 6 dana ili u samo sedam radnih smjena. Jasno je da je tamo bilo opasno raditi. Odluka o ponovnom pokretanju reaktora donesena je 27. svibnja 1986. godine, a nakon intenzivne dekontaminacije 1. i 2. energetska jedinica porinute su u listopadu 1986., a treća energetska jedinica u prosincu 1987. godine. Nuklearna elektrana snage 4000 MW bila je potpuno u kvaru pet mjeseci, jednostavno zato što su netaknute energetske jedinice bile izložene radioaktivnoj kontaminaciji.
Dakle, ako pospite neprijateljski vojno-gospodarski objekt: elektranu, vojno postrojenje, luku i tako dalje, prahom iz istrošenog nuklearnog goriva, s hrpom visoko radioaktivnih izotopa, tada će neprijatelj biti lišen mogućnost da ga iskoristim. Morat će provesti mnogo mjeseci u dekontaminaciji, uvodeći brzu rotaciju radnika, gradeći radijska skloništa i pretrpjevši sanitarne gubitke zbog prekomjerne izloženosti osoblja; proizvodnja će potpuno prestati ili će se značajno smanjiti.
Način isporuke i zagađenja također je vrlo jednostavan: fino mljeveni prah uranij -oksida - smrtonosna crna prašina - ubacuje se u eksplozivne kasete, koje se zatim stavljaju u bojnu glavu balističke rakete. U njega može slobodno ući 400-500 kg radioaktivnog praha. Iznad mete, kazete se izbacuju iz bojeve glave, kazete se uništavaju eksplozivnim nabojima, a fina visoko radioaktivna prašina prekriva cilj. Ovisno o visini operacije raketne bojeve glave, moguće je doći do jake kontaminacije relativno malog područja ili dobiti opsežan i produžen radioaktivni trag s nižom razinom radioaktivne kontaminacije. Iako je, kako bi se reklo, Pripjat deložiran, budući da je razina zračenja bila 0,5 rendgena / sat, to jest, poluletalna doza je porasla za 28 dana i postalo je opasno stalno živjeti u ovom gradu.
Po mom mišljenju, radiološko oružje pogrešno je nazvano oružjem za masovno uništenje. Nekoga može pogoditi samo u vrlo povoljnim uvjetima. Umjesto toga, to je prepreka koja stvara prepreke pristupu zagađenom području. Gorivo iz reaktora, koje može dati aktivnost od 15-20 tisuća rendgena / sat, kako je naznačeno u "černobilskim bilježnicama", stvorit će vrlo učinkovitu prepreku za upotrebu zagađenog objekta. Pokušaji zanemarivanja zračenja dovest će do velikih nepovratnih i sanitarnih gubitaka. Uz pomoć ovog sredstva prepreke moguće je neprijatelju oduzeti najvažnije gospodarske objekte, ključne čvorove prometne infrastrukture, kao i najvažnije poljoprivredno zemljište.
Takvo radiološko oružje mnogo je jednostavnije i jeftinije od nuklearnog naboja, budući da je mnogo jednostavnije u dizajnu. Istina, zbog vrlo velike radioaktivnosti bit će potrebna posebna automatska oprema za mljevenje uranovog oksida izvađenog iz gorljivog elementa, njegovo opremanje u kasete i raketnu bojevu glavu. Bojna glava mora biti spremljena u poseban zaštitni spremnik i instalirana na raketu posebnim automatskim uređajem neposredno prije lansiranja. U suprotnom će proračun dobiti smrtonosnu dozu zračenja čak i prije lansiranja. Najbolje je projektirati rakete za isporuku radioloških bojevih glava u minama, jer je tamo lakše riješiti problem sigurnog skladištenja visoko radioaktivne bojeve glave prije lansiranja.
