Spory środowiskowe wokół wypalonego paliwa jądrowego (SNF) zawsze powodowały u mnie lekkie zakłopotanie. Przechowywanie tego typu „odpadów” wymaga surowych środków technicznych i środków ostrożności oraz należy się z nimi obchodzić ostrożnie. Nie jest to jednak powód, by sprzeciwiać się samemu faktowi obecności wypalonego paliwa jądrowego i zwiększeniu ich rezerw.
Wreszcie, po co marnować? Kompozycja SNF zawiera wiele cennych materiałów rozszczepialnych. Na przykład pluton. Według różnych szacunków powstaje od 7 do 10 kg na tonę wypalonego paliwa jądrowego, czyli około 100 ton wypalonego paliwa jądrowego wytwarzanego w Rosji zawiera rocznie od 700 do 1000 kg plutonu. Pluton reaktorowy (czyli uzyskiwany w reaktorze energetycznym, a nie w reaktorze produkcyjnym) ma zastosowanie nie tylko jako paliwo jądrowe, ale także do tworzenia ładunków jądrowych. W związku z tym przeprowadzono eksperymenty, które wykazały techniczną możliwość wykorzystania plutonu reaktorowego jako wypełnienia ładunków jądrowych.
Tona wypalonego paliwa jądrowego zawiera również około 960 kg uranu. Zawartość uranu-235 w nim jest niewielka, około 1,1%, ale uran-238 można przepuścić przez reaktor produkcyjny i uzyskać ten sam pluton, tylko teraz dobrej jakości broni.
Wreszcie wypalone paliwo jądrowe, zwłaszcza wyjęte z reaktora, może pełnić rolę broni radiologicznej i pod względem jakości jest wyraźnie lepsze od kobaltu-60. Aktywność 1 kg SNF sięga 26 tys. CUR (dla kobaltu-60 – 17 tys. CUR). Tona wypalonego paliwa jądrowego, które właśnie usunięto z reaktora, daje poziom promieniowania do 1000 siwertów na godzinę, co oznacza, że śmiertelna dawka 5 siwertów gromadzi się w ciągu zaledwie 20 sekund. W porządku! Jeśli wróg zostanie posypany drobnym proszkiem wypalonego paliwa jądrowego, może zadać poważne straty.
Wszystkie te właściwości wypalonego paliwa jądrowego są od dawna dobrze znane, tylko one napotkały poważne trudności techniczne związane z wydobyciem paliwa z zespołu paliwowego.
Zdemontuj „rurkę śmierci”
Paliwo jądrowe samo w sobie jest proszkiem tlenku uranu, sprasowanym lub spiekanym w tabletki, małe cylindry z wydrążonym wewnątrz kanałem, które umieszcza się wewnątrz elementu paliwowego (elementu paliwowego), z którego składa się zespoły paliwowe, umieszczone w kanałach reaktor.
TVEL to tylko przeszkoda w przetwarzaniu wypalonego paliwa jądrowego. Przede wszystkim TVEL wygląda jak bardzo długa lufa, prawie 4 metry długości (dokładnie 3837 mm). Jego kaliber to prawie pistolet: wewnętrzna średnica tubusu wynosi 7,72 mm. Średnica zewnętrzna wynosi 9,1 mm, a grubość ścianki rurki 0,65 mm. Rura wykonana jest ze stali nierdzewnej lub stopu cyrkonu.
Butle z tlenkiem uranu są umieszczone wewnątrz tuby i są ciasno upakowane. Tuba mieści od 0,9 do 1,5 kg uranu. Zamknięty pręt paliwowy jest napełniany helem pod ciśnieniem 25 atmosfer. Podczas kampanii butle uranowe nagrzewają się i rozszerzają, tak że w końcu są ciasno zaklinowane w tej długiej tubie karabinu. Każdy, kto wyciorem wybił kulę utkwioną w lufie wyciorem, może sobie wyobrazić trudność zadania. Tylko tutaj lufa ma prawie 4 metry długości i jest w niej zaklinowanych ponad dwieście „kul” uranu. Promieniowanie z niego jest takie, że z TVELem wyciągniętym z reaktora można pracować tylko zdalnie, za pomocą manipulatorów lub innych urządzeń lub automatów.
Jak usunięto napromieniowane paliwo z reaktorów produkcyjnych? Tam sytuacja była bardzo prosta. Rury TVEL do reaktorów produkcyjnych zostały wykonane z aluminium, które doskonale rozpuszcza się w kwasie azotowym wraz z uranem i plutonem. Niezbędne substancje wyekstrahowano z roztworu kwasu azotowego i skierowano do dalszego przetwarzania. Ale reaktory energetyczne zaprojektowane do znacznie wyższych temperatur wykorzystują materiały ogniotrwałe i kwasoodporne TVEL. Co więcej, cięcie tak cienkiej i długiej rury ze stali nierdzewnej jest bardzo rzadkim zadaniem; zwykle cała uwaga inżynierów skupia się na tym, jak toczyć taką tubę. Tuba do TVEL to prawdziwe technologiczne arcydzieło. Generalnie proponowano różne metody niszczenia lub przecinania rurki, ale ta metoda dominowała: najpierw rurkę sieka się na prasie (można pociąć cały zespół paliwowy) na kawałki o długości około 4 cm, a następnie wylewa się kikuty do pojemnika, w którym uran rozpuszcza się kwasem azotowym. Otrzymany azotan uranylu nie jest już tak trudny do wyizolowania z roztworu.
I ta metoda, mimo całej swojej prostoty, ma znaczną wadę. Cylindry z uranu w kawałkach pręta paliwowego rozpuszczają się powoli. Obszar kontaktu uranu z kwasem na końcach pnia jest bardzo mały, co spowalnia rozpuszczanie. Niekorzystne warunki reakcji.
Jeśli polegamy na zużytym paliwie jądrowym jako materiale wojskowym do produkcji uranu i plutonu, a także jako środek wojny radiologicznej, musimy nauczyć się szybko i sprawnie piłować rury. Aby uzyskać środki walki radiologicznej, metody chemiczne nie są odpowiednie: w końcu musimy zachować cały bukiet radioaktywnych izotopów. Nie ma ich tak wiele, produkty rozszczepienia, 3,5% (lub 35 kg na tonę): cez, stront, technet, ale to one powodują wysoką radioaktywność wypalonego paliwa jądrowego. Dlatego potrzebna jest mechaniczna metoda ekstrakcji uranu z całą inną zawartością z rur.
Po namyśle doszedłem do następującego wniosku. Grubość rury 0,65 mm. Nie tak bardzo. Można go ciąć na tokarce. Grubość ścianki w przybliżeniu odpowiada głębokości skrawania wielu tokarek; w razie potrzeby można zastosować specjalne rozwiązania o dużej głębokości skrawania w stalach ciągliwych, takich jak stal nierdzewna lub użyć maszyny z dwoma nożami. Automatyczna tokarka, która sama chwyta przedmiot obrabiany, zaciska go i obraca, nie jest dziś rzadkością, zwłaszcza że cięcie rury nie wymaga precyzyjnej precyzji. Wystarczy zmielić końcówkę rurki, zamieniając ją w wióry.
Butle uranowe, uwolnione ze stalowej skorupy, wypadną do odbiornika pod maszyną. Innymi słowy, całkiem możliwe jest stworzenie w pełni automatycznego kompleksu, który posieka zespoły paliwowe na kawałki (o długości najwygodniejszej do toczenia), włoży nacięcia do urządzenia magazynującego maszyny, a następnie maszyna odetnie rura, uwalniając jej wypełnienie uranowe.
Jeśli opanujesz demontaż „rur śmierci”, możliwe będzie użycie wypalonego paliwa jądrowego zarówno jako półproduktu do izolacji izotopów broni i produkcji paliwa reaktorowego, jak i jako broni radiologicznej.
Czarny zabójczy pył
Moim zdaniem, broń radiologiczna ma największe zastosowanie w przedłużającej się wojnie nuklearnej, a przede wszystkim w niszczeniu potencjału militarno-gospodarczego wroga.
W czasie przedłużającej się wojny nuklearnej wszczynam wojnę, w której broń nuklearna jest używana na wszystkich etapach przedłużającego się konfliktu zbrojnego. Nie sądzę, aby konflikt na dużą skalę, który osiągnął, a nawet zaczął się wraz z wymianą masowych uderzeń pocisków nuklearnych, na tym się skończy. Po pierwsze, nawet po znacznych uszkodzeniach nadal będą możliwości prowadzenia działań bojowych (zapasy broni i amunicji umożliwiają prowadzenie wystarczająco intensywnych działań bojowych przez kolejne 3-4 miesiące bez uzupełniania ich produkcją). Po drugie, nawet po użyciu broni jądrowej w stanie pogotowia, duże kraje nuklearne nadal będą miały w swoich magazynach bardzo dużą liczbę różnych głowic, ładunków nuklearnych, nuklearnych urządzeń wybuchowych, które najprawdopodobniej nie ucierpią. Można je wykorzystać, a ich znaczenie dla prowadzenia działań wojennych staje się bardzo duże. Wskazane jest ich zachowanie i wykorzystanie albo do radykalnej zmiany w trakcie ważnych operacji, albo w najbardziej krytycznej sytuacji. Nie będzie to już aplikacja salwy, ale przedłużona, czyli wojna nuklearna nabiera przewlekłego charakteru. Po trzecie, w wojskowo-ekonomicznych kwestiach wojny na dużą skalę, w której wraz z bronią jądrową używana jest broń konwencjonalna, produkcja izotopów i nowych ładunków broni oraz uzupełnianie arsenałów broni jądrowej będą niewątpliwie jednymi z najbardziej ważne zadania priorytetowe. W tym oczywiście jak najwcześniejsze tworzenie reaktorów produkcyjnych, przemysł radiochemiczny i radiometalurgiczny, przedsiębiorstwa zajmujące się produkcją komponentów i montażem broni jądrowej.
Właśnie w kontekście zakrojonego na szeroką skalę i przedłużającego się konfliktu zbrojnego ważne jest, aby nie pozwolić wrogowi wykorzystać swojego potencjału gospodarczego. Takie obiekty mogą zostać zniszczone, co będzie wymagało albo broni nuklearnej o przyzwoitej mocy, albo dużych wydatków na konwencjonalne bomby lub pociski. Na przykład w czasie II wojny światowej, aby zapewnić zniszczenie dużego zakładu, trzeba było zrzucić na niego w kilku etapach od 20 do 50 tysięcy ton bomb lotniczych. Pierwszy atak wstrzymał produkcję i uszkodził sprzęt, a kolejne zakłóciły prace renowacyjne i zaostrzyły zniszczenia. Załóżmy, że fabryka paliw syntetycznych Leuna Werke była atakowana sześć razy od maja do października 1944 roku, zanim produkcja spadła do 15% normalnej produkcji.
Innymi słowy, samo zniszczenie niczego nie gwarantuje. Zniszczony zakład nadaje się do renowacji, a z mocno zniszczonego obiektu można usunąć resztki sprzętu nadającego się do stworzenia nowej produkcji w innym miejscu. Dobrze byłoby opracować metodę, która nie pozwoliłaby przeciwnikowi na wykorzystanie, odtworzenie lub rozbiórkę na części ważnego obiektu wojskowo-gospodarczego. Wydaje się, że nadaje się do tego broń radiologiczna.
Warto przypomnieć, że podczas awarii w elektrowni jądrowej w Czarnobylu, w której cała uwaga skupiała się zwykle na 4. bloku, pozostałe trzy bloki zostały również wyłączone 26 kwietnia 1986 r. Nic dziwnego, okazały się być skażone, a poziom promieniowania na 3 bloku energetycznym, znajdującym się obok wybuchu, wynosił tego dnia 5, 6 rentgenów/godz. 6 dni lub tylko siedem zmian roboczych. Oczywiste jest, że praca tam była niebezpieczna. Decyzję o ponownym uruchomieniu reaktorów podjęto 27 maja 1986 r., a po intensywnej dekontaminacji w październiku 1986 r. uruchomiono I i II blok, a w grudniu 1987 r. III blok. Elektrownia jądrowa o mocy 4000 MW była całkowicie nieczynna przez pięć miesięcy, po prostu dlatego, że nienaruszone bloki energetyczne były narażone na skażenie radioaktywne.
Jeśli więc posypiesz wrogi obiekt wojskowo-gospodarczy: elektrownię, elektrownię, port itd. proszkiem ze zużytego paliwa jądrowego całą masą wysoce radioaktywnych izotopów, to wróg zostanie pozbawiony możliwość skorzystania z niego. Będzie musiał spędzić wiele miesięcy na odkażaniu, wprowadzaniu szybkiej rotacji pracowników, budowaniu schronów radiowych i ponoszeniu strat sanitarnych z powodu nadmiernego narażenia personelu; produkcja zostanie całkowicie zatrzymana lub zmniejszy się bardzo znacząco.
Sposób dostarczania i zanieczyszczenia jest również dość prosty: drobno zmielony proszek tlenku uranu - zabójczy czarny pył - jest ładowany do kaset wybuchowych, które z kolei są ładowane do głowicy pocisku balistycznego. Do środka może swobodnie dostać się 400-500 kg proszku radioaktywnego. Powyżej celu kasety są wyrzucane z głowicy, kasety są niszczone przez ładunki wybuchowe, a drobny wysoce radioaktywny pył pokrywa cel. W zależności od wysokości działania głowicy rakietowej możliwe jest uzyskanie silnego skażenia stosunkowo niewielkiego obszaru lub uzyskanie rozległego i rozszerzonego śladu radioaktywnego o niższym poziomie skażenia radioaktywnego. Chociaż, jak to powiedzieć, Prypeć została eksmitowana, ponieważ poziom promieniowania wynosił 0,5 rentgena / godzinę, czyli dawka półśmiertelna wzrosła w ciągu 28 dni i stało się niebezpieczne życie na stałe w tym mieście.
Moim zdaniem broń radiologiczna została błędnie nazwana bronią masowego rażenia. Może uderzyć kogoś tylko w bardzo sprzyjających warunkach. Jest to raczej bariera, która stwarza przeszkody w dostępie do skażonego obszaru. Paliwo z reaktora, które może dawać aktywność 15-20 tys. Próby ignorowania promieniowania doprowadzą do wysokich strat nieodwracalnych i sanitarnych. Za pomocą tego środka przeszkód można pozbawić wroga najważniejszych obiektów gospodarczych, kluczowych węzłów infrastruktury transportowej, a także najważniejszych gruntów rolnych.
Taka broń radiologiczna jest znacznie prostsza i tańsza niż ładunek jądrowy, ponieważ jest znacznie prostsza w konstrukcji. To prawda, że ze względu na bardzo wysoką radioaktywność potrzebny będzie specjalny automatyczny sprzęt do mielenia tlenku uranu wydobytego z elementu paliwowego, wyposażenia go w kasety i głowicę rakietową. Sama głowica musi być przechowywana w specjalnym pojemniku ochronnym i instalowana na pocisku przez specjalne automatyczne urządzenie tuż przed wystrzeleniem. W przeciwnym razie obliczenia otrzymają śmiertelną dawkę promieniowania jeszcze przed startem. Pociski do przenoszenia głowic radiologicznych najlepiej jest oprzeć w kopalniach, ponieważ tam łatwiej jest rozwiązać problem bezpiecznego przechowywania wysoce radioaktywnej głowicy przed wystrzeleniem.
