Disputele de mediu legate de combustibilul nuclear uzat (SNF) mi-au cauzat întotdeauna o ușoară nedumerire. Depozitarea acestui tip de „deșeuri” necesită măsuri și precauții tehnice stricte și trebuie manipulată cu grijă. Dar acesta nu este un motiv pentru a ne opune chiar prezenței combustibilului nuclear uzat și creșterii rezervelor lor.
În cele din urmă, de ce risipă? Compoziția SNF conține multe materiale valoroase fisibile. De exemplu, plutoniul. Conform diferitelor estimări, acesta este format de la 7 la 10 kg pe tonă de combustibil nuclear uzat, adică aproximativ 100 de tone de combustibil nuclear uzat generat anual în Rusia conține de la 700 la 1000 kg de plutoniu. Reactorul plutoniu (adică obținut într-un reactor de putere și nu într-un reactor de producție) se aplică nu numai ca combustibil nuclear, ci și pentru crearea de încărcături nucleare. Din acest motiv, au fost efectuate experimente care au arătat posibilitatea tehnică de a utiliza plutoniul reactorului ca umplere a încărcăturilor nucleare.
O tonă de combustibil nuclear uzat conține, de asemenea, aproximativ 960 kg de uraniu. Conținutul de uraniu-235 din acesta este mic, aproximativ 1,1%, dar uraniul-238 poate fi trecut printr-un reactor de producție și poate obține același plutoniu, doar acum de calitate bună pentru arme.
În cele din urmă, combustibilul nuclear uzat, în special cel abia îndepărtat din reactor, poate acționa ca o armă radiologică și este vizibil superior în această calitate față de cobalt-60. Activitatea a 1 kg de SNF ajunge la 26 de mii de curie (pentru cobalt-60 - 17 mii de curie). O tonă de combustibil nuclear uzat abia îndepărtat din reactor dă un nivel de radiație de până la 1000 de sieverte pe oră, adică o doză letală de 5 sieverte se acumulează în doar 20 de secunde. Amenda! Dacă inamicul este presărat cu o pulbere fină de combustibil nuclear uzat, atunci el poate provoca pierderi grave.
Toate aceste calități ale combustibilului nuclear uzat sunt cunoscute de mult, doar că au întâmpinat dificultăți tehnice serioase asociate cu extragerea combustibilului din ansamblul combustibilului.
Demontați „țeava morții”
În sine, combustibilul nuclear este o pulbere de oxid de uraniu, presată sau sinterizată în tablete, cilindri mici cu un canal gol în interior, care sunt așezați în interiorul unui element combustibil (element combustibil), din care sunt asamblate ansamblurile de combustibil, plasate în canalele reactorul.
TVEL este doar un obstacol în procesarea combustibilului nuclear uzat. Mai presus de toate, TVEL arată ca un butoi foarte lung, de aproape 4 metri lungime (3837 mm, mai exact). Calibrul său este aproape un pistol: diametrul interior al tubului este de 7, 72 mm. Diametrul exterior este de 9,1 mm, iar grosimea peretelui tubului este de 0,65 mm. Tubul este fabricat fie din oțel inoxidabil, fie din aliaj de zirconiu.
Buteliile de oxid de uraniu sunt plasate în interiorul tubului și sunt ambalate strâns. Tubul conține de la 0,9 la 1,5 kg de uraniu. Tija de combustibil închisă este umflată cu heliu sub o presiune de 25 de atmosfere. În timpul campaniei, buteliile de uraniu se încălzesc și se extind, astfel încât acestea să ajungă strâns încastrate în acest tub lung de pușcă. Oricine a scos un glonț înfipt în butoi cu o tijă își poate imagina dificultatea sarcinii. Doar aici butoiul are aproape 4 metri lungime și există mai mult de două sute de „gloanțe” de uraniu încastrate în el. Radiația de la acesta este de așa natură încât este posibil să lucrați cu televizorul abia extras din reactor doar de la distanță, folosind manipulatoare sau alte dispozitive sau mașini automate.
Cum a fost eliminat combustibilul iradiat din reactoarele de producție? Situația de acolo a fost foarte simplă. Tuburile TVEL pentru reactoarele de producție erau fabricate din aluminiu, care se dizolvă perfect în acid azotic, împreună cu uraniu și plutoniu. Substanțele necesare au fost extrase din soluția de acid azotic și au fost prelucrate ulterior. Dar reactoarele de putere concepute pentru o temperatură mult mai ridicată utilizează materiale TVEL refractare și rezistente la acid. Mai mult, tăierea unui astfel de tub subțire și lung din oțel inoxidabil este o sarcină foarte rară; de obicei toată atenția inginerilor se concentrează asupra modului de rulare a unui astfel de tub. Tubul pentru TVEL este o adevărată capodoperă tehnologică. În general, au fost propuse diferite metode pentru distrugerea sau tăierea tubului, dar această metodă a prevalat: mai întâi, tubul este tăiat pe o presă (puteți tăia întregul ansamblu de combustibil) în bucăți de aproximativ 4 cm lungime, iar apoi buturugele sunt turnate într-un recipient în care uraniul este dizolvat cu acid azotic. Azotatul de uranil obținut nu mai este atât de dificil de izolat de soluție.
Și această metodă, pentru toată simplitatea sa, are un dezavantaj semnificativ. Cilindrii de uraniu în bucăți de tijă de combustibil se dizolvă încet. Zona de contact a uraniului cu acidul la capetele butucului este foarte mică și acest lucru încetinește dizolvarea. Condiții de reacție nefavorabile.
Dacă ne bazăm pe combustibilul nuclear uzat ca material militar pentru producerea de uraniu și plutoniu, precum și ca mijloc de război radiologic, atunci trebuie să învățăm cum să vedem țevile rapid și cu îndemânare. Pentru a obține un mijloc de război radiologic, metodele chimice nu sunt potrivite: la urma urmei, trebuie să păstrăm întregul buchet de izotopi radioactivi. Nu sunt atât de mulți dintre ei, produse de fisiune, de 3, 5% (sau 35 kg pe tonă): cesiu, stronțiu, tehneziu, dar acestea sunt cele care creează radioactivitatea ridicată a combustibilului nuclear uzat. Prin urmare, este necesară o metodă mecanică de extragere a uraniului cu toate celelalte conținuturi din tuburi.
La reflecție, am ajuns la următoarea concluzie. Grosimea tubului 0,65 mm. Nu atat de mult. Poate fi tăiat pe strung. Grosimea peretelui corespunde aproximativ cu adâncimea de tăiere a multor strunguri; dacă este necesar, puteți aplica soluții speciale cu o adâncime mare de tăiere în oțeluri ductile, cum ar fi oțelul inoxidabil, sau puteți utiliza o mașină cu două freze. Un strung automat care poate apuca singură o piesă de prelucrat, o prinde și o rotește nu este neobișnuit în zilele noastre, mai ales că tăierea unui tub nu necesită o precizie precisă. Este suficient doar să măcinați capătul tubului, transformându-l în așchii.
Buteliile de uraniu, fiind eliberate de carcasa de oțel, vor cădea în receptor sub mașină. Cu alte cuvinte, este destul de posibil să se creeze un complex complet automat care să taie ansamblurile de combustibil în bucăți (cu lungimea cea mai convenabilă pentru întoarcere), să pună tăieturile în dispozitivul de stocare al mașinii, apoi mașina să taie tubului, eliberând umplerea sa de uraniu.
Dacă stăpânești demontarea „tuburilor morții”, atunci este posibil să folosești combustibil nuclear uzat atât ca semifabricat pentru izolarea izotopilor de calitate pentru arme, cât și pentru producerea combustibilului pentru reactoare, și ca armă radiologică.
Praf mortal negru
În opinia mea, armele radiologice sunt cele mai aplicabile într-un război nuclear prelungit și, în principal, pentru a provoca daune potențialului militar-economic al inamicului.
În cadrul unui război nuclear prelungit, ridic un război în care armele nucleare sunt utilizate în toate etapele unui conflict armat prelungit. Nu cred că un conflict pe scară largă care a atins sau chiar a început cu schimbul de greve masive cu rachete nucleare se va termina acolo. În primul rând, chiar și după pagube semnificative, vor exista totuși oportunități pentru desfășurarea operațiunilor de luptă (stocurile de arme și muniții fac posibilă desfășurarea unor operațiuni de luptă suficient de intense pentru încă 3-4 luni, fără a le alimenta cu producție). În al doilea rând, chiar și după utilizarea armelor nucleare în alertă, țările nucleare mari vor avea în continuare un număr foarte mare de focoase, sarcini nucleare, dispozitive nucleare explozive în depozitele lor, care, cel mai probabil, nu vor avea de suferit. Ele pot fi folosite, iar importanța lor pentru desfășurarea ostilităților devine foarte mare. Este recomandabil să le păstrați și să le utilizați fie pentru o schimbare radicală în cursul operațiunilor importante, fie în situația cea mai critică. Aceasta nu va mai fi o aplicație de salvare, ci una prelungită, adică un război nuclear capătă un caracter prelungit. În al treilea rând, în problemele economico-militare ale unui război pe scară largă, în care armele convenționale sunt folosite împreună cu armele nucleare, producerea de izotopi de calitate armată și noi încărcături și completarea arsenalelor de arme nucleare vor fi în mod clar printre cele mai sarcini prioritare importante. Inclusiv, desigur, cea mai timpurie creație posibilă de reactoare de producție, industrii radiochimice și radio-metalurgice, întreprinderi pentru fabricarea componentelor și asamblarea armelor nucleare.
Tocmai în contextul unui conflict armat pe scară largă și prelungit este important să nu lăsați inamicul să profite de potențialul său economic. Astfel de obiecte pot fi distruse, ceea ce va necesita fie o armă nucleară cu putere decentă, fie o cheltuială mare de bombe sau rachete convenționale. De exemplu, în timpul celui de-al doilea război mondial, pentru a asigura distrugerea unei plante mari, a fost necesară aruncarea de la 20 la 50 de mii de tone de bombe aeriene pe ea în mai multe etape. Primul atac a oprit producția și a deteriorat echipamentele, în timp ce cele ulterioare au întrerupt lucrările de restaurare și au agravat daunele. Să presupunem că instalația de combustibil sintetic Leuna Werke a fost atacată de șase ori din mai până în octombrie 1944 înainte ca producția să scadă la 15% din producția normală.
Cu alte cuvinte, distrugerea de la sine nu garantează nimic. O plantă distrusă este susceptibilă de restaurare, iar dintr-o instalație puternic distrusă, rămășițele de echipamente potrivite pentru crearea unei noi producții într-un alt loc pot fi îndepărtate. Ar fi bine să dezvoltăm o metodă care să nu permită inamicului să folosească, să restabilească sau să dezmembreze o importantă facilitate militar-economică pentru piese. Se pare că o armă radiologică este potrivită pentru asta.
Merită să ne amintim că, în timpul accidentului de la centrala nucleară de la Cernobîl, în care toată atenția a fost concentrată de obicei asupra celei de-a 4-a unități, celelalte trei unități au fost oprite și pe 26 aprilie 1986. Nu este de mirare că s-au dovedit a fi contaminate, iar nivelul de radiație de la cea de-a treia unitate de putere, situată lângă cea explodată, a fost de 5, 6 roentgens / oră în acea zi și o doză jumătate letală de 350 roentgens a crescut în 2, 6 zile, sau în doar șapte schimburi de lucru. Este clar că era periculos să lucrezi acolo. Decizia de a reporni reactoarele a fost luată pe 27 mai 1986 și, după decontaminare intensivă, au fost lansate în octombrie 1986 unitățile de putere 1 și 2, iar în decembrie 1987, a treia unitate de putere. Centrala nucleară de 4000 MW a fost complet defectată timp de cinci luni, pur și simplu pentru că unitățile de energie intacte au fost expuse contaminării radioactive.
Deci, dacă stropiți o instalație militar-economică inamică: o centrală electrică, o centrală militară, un port și așa mai departe, cu pulbere din combustibil nuclear uzat, cu o grămadă întreagă de izotopi foarte radioactivi, atunci inamicul va fi privat de posibilitatea de a-l folosi. Va trebui să petreacă multe luni decontaminând, introducând o rotație rapidă a lucrătorilor, construind adăposturi radio și suportând pierderi sanitare din supraexpunerea personalului; producția se va opri cu totul sau va scădea foarte semnificativ.
Metoda de livrare și poluare este, de asemenea, destul de simplă: pulberea de oxid de uraniu măcinată fin - praful negru mortal - este încărcată în casete explozive, care la rândul lor sunt încărcate în focosul unei rachete balistice. 400-500 kg de pulbere radioactivă pot intra liber în ea. Deasupra țintei, casetele sunt scoase din focos, casetele sunt distruse de încărcături explozive și praful fin foarte radioactiv acoperă ținta. În funcție de înălțimea operațiunii focoaselor rachetelor, este posibil să se obțină o contaminare puternică a unei zone relativ mici sau să se obțină o pistă radioactivă extinsă și extinsă cu un nivel mai scăzut de contaminare radioactivă. Deși, cum să spunem, Pripyat a fost evacuat, deoarece nivelul de radiație a fost de 0,5 roentgens / oră, adică doza semiletală a crescut în 28 de zile și a devenit periculos să trăiești permanent în acest oraș.
În opinia mea, armele radiologice au fost numite în mod greșit arme de distrugere în masă. Poate lovi pe cineva numai în condiții foarte favorabile. Mai degrabă, este o barieră care creează obstacole în calea accesului în zona contaminată. Combustibilul din reactor, care poate da o activitate de 15-20 mii roentgens / oră, așa cum este indicat în „caietele de la Cernobîl”, va crea un obstacol foarte eficient în utilizarea obiectului contaminat. Încercările de a ignora radiațiile vor duce la pierderi sanitare și irecuperabile mari. Cu ajutorul acestui mijloc de obstacol, este posibil să privăm inamicul de cele mai importante obiecte economice, noduri cheie ale infrastructurii de transport, precum și de cele mai importante terenuri agricole.
O astfel de armă radiologică este mult mai simplă și mai ieftină decât o sarcină nucleară, deoarece este mult mai simplă ca design. Este adevărat, datorită radioactivității foarte ridicate, vor fi necesare echipamente automate speciale pentru măcinarea oxidului de uraniu extras din elementul combustibil, echiparea acestuia în casete și în focosul rachetei. Focosul în sine trebuie depozitat într-un container de protecție special și instalat pe rachetă de un dispozitiv automat special chiar înainte de lansare. În caz contrar, calculul va primi o doză letală de radiații chiar înainte de lansare. Cel mai bine este să bazați rachete pentru livrarea focoaselor radiologice în mine, deoarece acolo este mai ușor să rezolvați problema stocării în siguranță a unui focos foarte radioactiv înainte de lansare.
