Pertikaian persekitaran mengenai bahan bakar nuklear yang habis digunakan (SNF) selalu menyebabkan saya sedikit bingung. Penyimpanan jenis "sampah" ini memerlukan langkah dan langkah berjaga-jaga teknikal yang ketat, dan mesti ditangani dengan berhati-hati. Tetapi ini bukan alasan untuk menentang kenyataan adanya bahan bakar nuklear yang habis dan peningkatan simpanan mereka.
Akhirnya, mengapa membazir? Komposisi SNF mengandungi banyak bahan fisil yang berharga. Contohnya, plutonium. Menurut berbagai perkiraan, terbentuk dari 7 hingga 10 kg per ton bahan bakar nuklear habis, yaitu, sekitar 100 tan bahan bakar nuklear habis yang dihasilkan di Rusia setiap tahun mengandung dari 700 hingga 1000 kg plutonium. Reaktor plutonium (yaitu, diperoleh dalam reaktor daya, dan bukan dalam reaktor pengeluaran) berlaku tidak hanya sebagai bahan bakar nuklear, tetapi juga untuk membuat muatan nuklear. Pada akun ini, eksperimen dilakukan yang menunjukkan kemungkinan teknis menggunakan reaktor plutonium sebagai pengisian cas nuklear.
Satu tan bahan bakar nuklear yang habis juga mengandung sekitar 960 kg uranium. Kandungan uranium-235 di dalamnya kecil, kira-kira 1,1%, tetapi uranium-238 dapat disalurkan melalui reaktor produksi dan mendapatkan semua plutonium yang sama, hanya sekarang dengan kualiti kelas senjata yang baik.
Akhirnya, bahan bakar nuklear yang dibelanjakan, terutama yang dikeluarkan dari reaktor, dapat bertindak sebagai senjata radiologi, dan kualiti ini lebih unggul daripada kobalt-60. Aktiviti 1 kg SNF mencapai 26 ribu curies (untuk kobalt-60 - 17 ribu curies). Satu tan bahan bakar nuklear yang habis dikeluarkan dari reaktor memberikan tahap radiasi hingga 1000 pengayak per jam, iaitu, dos mematikan sebanyak 5 pengayak terkumpul hanya dalam 20 saat. Baik! Sekiranya musuh ditaburkan dengan serbuk bahan bakar nuklear yang sudah habis, maka dia dapat menimbulkan kerugian yang serius.
Semua kualiti bahan bakar nuklear ini telah lama dikenal, hanya mereka yang mengalami kesulitan teknikal yang serius terkait dengan pengambilan bahan bakar dari pemasangan bahan bakar.
Bongkar "paip kematian"
Dengan sendirinya, bahan bakar nuklear adalah serbuk uranium oksida, ditekan atau disinter ke dalam tablet, silinder kecil dengan saluran berongga di dalamnya, yang diletakkan di dalam elemen bahan bakar (elemen bahan bakar), dari mana rakitan bahan bakar dipasang, ditempatkan di saluran reaktor.
TVEL hanyalah penghalang dalam pemprosesan bahan bakar nuklear yang habis. Yang paling penting, TVEL kelihatan seperti tong senjata yang sangat panjang, hampir 4 meter (3837 mm, tepatnya). Kalibernya hampir dengan pistol: diameter dalam tiub ialah 7, 72 mm. Diameter luar adalah 9.1 mm, dan ketebalan dinding tiub ialah 0.65 mm. Tiub diperbuat daripada keluli tahan karat atau aloi zirkonium.
Silinder oksida uranium diletakkan di dalam tiub, dan mereka dibungkus rapat. Tiub menahan dari 0,9 hingga 1,5 kg uranium. Batang bahan bakar tertutup diisi dengan helium di bawah tekanan 25 atmosfera. Semasa kempen, silinder uranium menjadi panas dan mengembang, sehingga mereka terjepit dengan erat dalam tiub senapang panjang ini. Sesiapa yang terkena peluru yang tersangkut di tong dengan ramrod dapat membayangkan kesukaran tugas itu. Hanya di sini tong hampir 4 meter, dan terdapat lebih dari dua ratus "peluru" uranium yang tersangkut di dalamnya. Sinaran darinya sedemikian rupa sehingga memungkinkan untuk bekerja dengan TVEL yang dikeluarkan dari reaktor hanya dari jarak jauh, menggunakan manipulator atau beberapa alat lain atau mesin automatik.
Bagaimana bahan bakar yang disinari dikeluarkan dari reaktor pengeluaran? Keadaan di sana sangat sederhana. Tiub TVEL untuk reaktor pengeluaran terbuat dari aluminium, yang larut sempurna dalam asid nitrik, bersama dengan uranium dan plutonium. Bahan-bahan yang diperlukan diekstrak dari larutan asid nitrik dan terus diproses. Tetapi reaktor kuasa yang direka untuk suhu yang jauh lebih tinggi menggunakan bahan TVEL tahan api dan tahan asid. Lebih-lebih lagi, memotong tiub keluli tahan karat yang nipis dan panjang adalah tugas yang sangat jarang berlaku; biasanya semua perhatian jurutera tertumpu pada cara menggulung tiub seperti itu. Tiub untuk TVEL adalah karya teknologi sebenar. Secara umum, pelbagai kaedah dicadangkan untuk memusnahkan atau memotong tiub, tetapi kaedah ini berlaku: pertama, tiub dicincang pada mesin cetak (anda dapat memotong seluruh unit bahan bakar) menjadi kepingan sepanjang 4 cm, dan kemudian tunggul dituangkan ke dalam bekas di mana uranium dilarutkan dengan asid nitrik. Uranyl nitrat yang diperoleh tidak lagi sukar untuk diasingkan dari larutan.
Dan kaedah ini, untuk semua kesederhanaannya, mempunyai kelemahan yang ketara. Silinder uranium dalam kepingan batang bahan bakar larut perlahan. Kawasan sentuhan uranium dengan asid di hujung tunggul sangat kecil dan ini melambatkan pembubaran. Keadaan reaksi yang tidak baik.
Sekiranya kita bergantung pada bahan bakar nuklear yang dihabiskan sebagai bahan ketenteraan untuk pengeluaran uranium dan plutonium, serta sebagai alat perang radiologi, maka kita perlu belajar bagaimana melihat paip dengan cepat dan cermat. Untuk mendapatkan kaedah perang radiologi, kaedah kimia tidak sesuai: bagaimanapun, kita perlu memelihara sejambak isotop radioaktif. Tidak banyak dari mereka, produk pembelahan, 3, 5% (atau 35 kg per tan): cesium, strontium, technetium, tetapi merekalah yang menghasilkan radioaktif tinggi bahan bakar nuklear yang habis. Oleh itu, kaedah mekanikal untuk mengeluarkan uranium dengan semua kandungan lain dari tiub diperlukan.
Pada renungan, saya sampai pada kesimpulan berikut. Ketebalan tiub 0.65 mm. Tidak begitu banyak. Ia boleh dipotong pada mesin bubut. Ketebalan dinding kira-kira sesuai dengan kedalaman pemotongan banyak mesin pelarik; jika perlu, anda boleh menggunakan penyelesaian khas dengan pemotongan keluli mulur yang mendalam, seperti keluli tahan karat, atau menggunakan mesin dengan dua pemotong. Mesin bubut automatik yang dapat merebut benda kerja itu sendiri, mengepitnya dan memutarnya tidak biasa pada masa ini, terutamanya kerana memotong tiub tidak memerlukan ketepatan yang tepat. Cukup sekadar menggiling hujung tiub, mengubahnya menjadi serutan.
Silinder uranium, dibebaskan dari cangkang keluli, akan jatuh ke dalam penerima di bawah mesin. Dengan kata lain, sangat mungkin untuk membuat kompleks automatik sepenuhnya yang akan memotong unit bahan bakar menjadi kepingan (dengan panjang yang paling mudah dipusingkan), memasukkan potongan ke dalam alat penyimpanan mesin, kemudian mesin memotong tiub, membebaskan pengisian uraniumnya.
Sekiranya anda menguasai pembongkaran "tabung kematian", maka adalah mungkin untuk menggunakan bahan bakar nuklear habis sebagai produk separuh siap untuk pengasingan isotop bertaraf senjata dan pengeluaran bahan bakar reaktor, dan sebagai senjata radiologi.
Debu maut hitam
Senjata radiologi, pada pendapat saya, paling sesuai digunakan dalam perang nuklear yang berlarutan dan, terutamanya, untuk menyebabkan kerosakan pada potensi ketenteraan-ekonomi musuh.
Di bawah perang nuklear yang berlarut-larut, saya memicu perang di mana senjata nuklear digunakan pada semua tahap konflik bersenjata yang berlarutan. Saya tidak fikir bahawa konflik berskala besar yang telah dicapai atau bahkan bermula dengan pertukaran serangan peluru berpandu nuklear akan berakhir di sana. Pertama, walaupun setelah mengalami kerosakan yang besar, masih ada peluang untuk melakukan operasi pertempuran (stok senjata dan peluru memungkinkan untuk melakukan operasi pertempuran yang cukup intensif selama 3-4 bulan lagi tanpa mengisinya dengan pengeluaran). Kedua, walaupun setelah penggunaan senjata nuklear dalam keadaan berjaga-jaga, negara-negara nuklear yang besar akan tetap memiliki sejumlah besar hulu ledak yang berbeza, caj nuklear, alat peledak nuklear di gudang mereka, yang kemungkinan besar tidak akan menderita. Mereka boleh digunakan, dan kepentingan mereka untuk melakukan permusuhan menjadi sangat hebat. Sebaiknya simpan dan gunakannya sama ada untuk perubahan radikal semasa operasi penting, atau dalam situasi yang paling kritikal. Ini tidak lagi menjadi aplikasi salvo, tetapi berlarutan, iaitu, perang nuklear memperoleh watak berlarutan. Ketiga, dalam masalah ketenteraan-ekonomi perang berskala besar, di mana senjata konvensional digunakan bersama dengan senjata nuklear, pengeluaran isotop bermutu senjata dan caj baru, dan pengisian senjata api nuklear jelas akan menjadi antara yang paling banyak tugas keutamaan yang penting. Sudah tentu termasuk penciptaan reaktor pengeluaran seawal mungkin, industri radiokimia dan radio-metalurgi, perusahaan untuk pembuatan komponen dan pemasangan senjata nuklear.
Tepat dalam konteks konflik bersenjata berskala besar dan berlarut-larut adalah penting untuk tidak membiarkan musuh memanfaatkan potensi ekonominya. Objek-objek seperti itu dapat dimusnahkan, yang memerlukan senjata nuklear dengan kekuatan yang baik, atau sejumlah besar bom atau peluru berpandu konvensional. Sebagai contoh, semasa Perang Dunia Kedua, untuk memastikan pemusnahan loji besar, ia diperlukan untuk menjatuhkan 20 hingga 50 ribu tan bom udara ke atasnya dalam beberapa tahap. Serangan pertama menghentikan pengeluaran dan peralatan yang rosak, sementara serangan berikutnya mengganggu kerja pemulihan dan memperburuk kerosakan. Katakan loji bahan bakar sintetik Leuna Werke diserang enam kali dari Mei hingga Oktober 1944 sebelum pengeluaran jatuh ke 15% daripada pengeluaran biasa.
Dengan kata lain, kehancuran dengan sendirinya tidak menjamin apa-apa. Loji yang musnah sesuai dengan pemulihan, dan dari kemudahan yang musnah, sisa peralatan yang sesuai untuk membuat pengeluaran baru di tempat lain dapat dikeluarkan. Adalah baik untuk mengembangkan kaedah yang tidak membenarkan musuh menggunakan, memulihkan, atau membongkar kemudahan ekonomi-ketenteraan yang penting. Nampaknya senjata radiologi sesuai untuk ini.
Perlu diingat bahawa semasa kemalangan di loji tenaga nuklear Chernobyl, di mana semua perhatian biasanya tertumpu pada unit kuasa ke-4, tiga unit kuasa lain juga ditutup pada 26 April 1986. Tidak hairanlah, mereka ternyata tercemar dan tahap radiasi pada unit kuasa ke-3, yang terletak di sebelah yang meletup, adalah 5, 6 roentgens / jam pada hari itu, dan dos separuh mematikan dari 350 roentgens meningkat dalam 2, 6 hari, atau hanya dalam tujuh shift kerja. Jelas bahawa berbahaya untuk bekerja di sana. Keputusan untuk menghidupkan semula reaktor dibuat pada 27 Mei 1986, dan setelah pembasmian pencemaran intensif, unit kuasa 1 dan 2 dilancarkan pada Oktober 1986, dan unit kuasa ketiga pada bulan Disember 1987. Loji tenaga nuklear 4000 MW tidak berfungsi sepenuhnya selama lima bulan, hanya kerana unit kuasa yang utuh terdedah kepada pencemaran radioaktif.
Jadi, jika anda menaburkan kemudahan ketenteraan-ekonomi musuh: loji janakuasa, loji tentera, pelabuhan, dan sebagainya, dengan serbuk dari bahan bakar nuklear yang habis, dengan sejumlah besar isotop radioaktif, maka musuh akan kehilangan peluang untuk menggunakannya. Dia harus menghabiskan banyak bulan untuk melakukan pencemaran, memperkenalkan penggiliran pekerja yang cepat, membina tempat perlindungan radio, dan menanggung kerugian kebersihan akibat pendedahan pekerja yang terlalu banyak; pengeluaran akan berhenti sama sekali atau akan menurun dengan ketara.
Kaedah penyampaian dan pencemaran juga cukup mudah: serbuk uranium oksida yang digiling halus - habuk hitam yang mematikan - dimasukkan ke dalam kaset letupan, yang kemudiannya dimasukkan ke kepala peluru berpandu balistik. 400-500 kg serbuk radioaktif dapat masuk ke dalamnya dengan bebas. Di atas sasaran, kaset dikeluarkan dari hulu ledak, kaset dihancurkan oleh cas letupan, dan debu yang sangat radioaktif menutupi sasaran. Bergantung pada ketinggian operasi peluru berpandu peluru berpandu, ada kemungkinan untuk mendapat pencemaran kuat dari kawasan yang agak kecil, atau untuk mendapatkan jejak radioaktif yang luas dan luas dengan tahap pencemaran radioaktif yang lebih rendah. Walaupun begitu, bagaimana untuk mengatakan, Pripyat diusir, karena tahap radiasi adalah 0,5 roentgens / jam, iaitu, dosis setengah mematikan meningkat dalam 28 hari dan menjadi berbahaya untuk hidup secara kekal di kota ini.
Pada pendapat saya, senjata radiologi salah disebut senjata pemusnah besar-besaran. Ia boleh menyerang seseorang hanya dalam keadaan yang sangat baik. Sebaliknya, ia adalah penghalang yang menimbulkan halangan untuk masuk ke kawasan yang tercemar. Bahan bakar dari reaktor, yang dapat memberikan aktivitas 15-20 ribu roentgens / jam, seperti yang ditunjukkan dalam "notebook Chernobyl", akan menciptakan halangan yang sangat efektif untuk penggunaan objek yang tercemar. Percubaan untuk mengabaikan radiasi akan menyebabkan kerugian sanitasi yang tidak dapat dipulihkan. Dengan bantuan alat rintangan ini, adalah mungkin untuk menghilangkan musuh dari objek ekonomi yang paling penting, simpul utama infrastruktur pengangkutan, dan juga tanah pertanian yang paling penting.
Senjata radiologi seperti itu jauh lebih sederhana dan lebih murah daripada caj nuklear, kerana reka bentuknya jauh lebih sederhana. Benar, kerana radioaktiviti yang sangat tinggi, peralatan automatik khas diperlukan untuk menggiling oksida uranium yang diekstrak dari elemen bahan bakar, memasangnya ke kaset dan ke kepala peluru roket. Hulu ledak itu sendiri mesti disimpan di dalam bekas pelindung khas dan dipasang pada peluru berpandu oleh peranti automatik khas sebelum dilancarkan. Jika tidak, pengiraan akan menerima dos radiasi yang mematikan sebelum dilancarkan. Sebaiknya letakkan peluru berpandu untuk menghantar hulu ledak radiologi di lombong, kerana di sana lebih mudah untuk menyelesaikan masalah menyimpan kepala pelindung yang sangat radioaktif dengan selamat sebelum dilancarkan.
