Збройовий плутоній

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Кільце чистого електрорафінованого збройового плутонію (99,996 %)

Збройовий плутоній, або плутоній-239 — це плутоній у формі компактного металу, що містить не менше 94 % ізотопу 239Pu. Призначений для створення ядерної зброї.

Назва і особливості

«Збройовим» його називають, щоб відрізнити від «реакторного»[en]. Плутоній утворюється в будь-якому ядерному реакторі, що працює на природному або низькозбагаченого урані, що містить переважно ізотоп 238U, при захопленні ним надлишкових нейтронів. Але в міру роботи реактора збройовий ізотоп плутонію швидко вигорає, як наслідок у реакторі накопичується значна кількість ізотопів 240Pu, 241Pu і 242Pu, що утворюються при послідовних захопленнях кількох нейтронів — оскільки глибина вигоряння зазвичай визначається економічними факторами. Чим менша глибина вигоряння, тим менше ізотопів 240Pu, 241Pu і 242Pu, міститиме плутоній, виділений з опроміненого ядерного палива, але тим менша кількість плутонію в паливі утворюється.

Спеціальне виробництво плутонію для зброї, що містить майже виключно 239Pu, потрібно, переважно, тому, що ізотопи з масовими числами 240 і 242 створюють високий нейтронний фон, що утруднює конструювання ефективних ядерних боєприпасів, крім того, 240Pu і 241Pu мають істотно менший період напіврозпаду, ніж 239Pu, тому плутонієві деталі нагріваються, і в конструкцію ядерного боєприпасу доводиться додатково вводити елементи тепловідведення. Крім того, продукти розпаду важких ізотопів псують кристалічну решітку металу, що може призвести до зміни форми деталей із плутонію і спричинити відмову ядерного вибухового пристрою. Критична маса металевих 240Pu і 242Pu вельми велика, 241Pu — трохи більша, ніж у 239Pu.[1]

У принципі, усі ці труднощі переборні. Успішно випробувано ядерні вибухові пристрої з «реакторного» плутонію, однак у боєприпасах, де не останню роль відіграє компактність, мала вага, надійність і довговічність, застосовують виключно спеціально вироблений збройовий плутоній.

Виробництво

У СРСР збройовий плутоній спочатку виробляли на комбінаті «Маяк» у місті Озерськ (раніше Челябінськ-40, Челябінськ-65), потім на Сибірському хімічному комбінаті[ru] в Сєверську (раніше Томськ-7), пізніше в експлуатацію введено Гірничо-хімічний комбінат[ru] у Желєзногорську (відомий також, як Соцмісто і Красноярськ-26). Від 1997 року напрацьовуваний у Росії збройовий плутоній перестали використовувати у виготовленні ядерних зарядів; він почав надходити в сховища в межах виконання Російською Федерацією «Угоди між Урядом Російської Федерації і Урядом Сполучених Штатів Америки про співробітництво стосовно реакторів, які виробляють плутоній», що набрав чинності 23 вересня 1997 року.[2] У 1999 році зупинено реактори в Озерську і Сєверську, у 2010 — останній реактор у Желєзногорську.[3]

У США збройовий плутоній виготовляли в декількох місцях, наприклад, у Генфордському комплексі, розташованому в штаті Вашингтон. Виробництво закрито 1988 року.[4]

Утилізація

Від кінця 1990-х США і Росія розробляли угоди щодо утилізації надлишкового збройового плутонію[5].

2 вересня 1998 року президенти Росії і США ухвалили Спільну заяву «Про засади обігу та утилізації плутонію, заявленого як такий, що більше не є необхідним для цілей оборони»[6].

Угоду про утилізацію плутонію[ru], який не є більше необхідним для цілей оборони, підписали 29 серпня 2000 року в Москві і 1 вересня 2000 року у Вашингтоні віце-президент США Альберт Гор і прем'єр-міністр Росії Михайло Касьянов[7]. Ратифікацію проведено в червні 2011 року[8][9]. Угода передбачала переробку 34 т плутонію кожною зі сторін.

Спочатку, 2001 року, планувалося почати утилізацію від 2007 року в обсязі не менше 2 тонн на рік[10] . За повідомленнями від 2010 року, початок утилізації планувався на 2018 рік.[11]

Восени 2016 року Росія направила США повідомлення про призупинення дії угоди, через невиконання США взятих на себе зобов'язань[12].

Див. також

Примітки

  1. Critical mass Архівовано грудень 28, 2013 на сайті Wayback Machine. // European nuclear society(англ.)
  2. СОГЛАШЕНИЕ между Правительством Российской Федерации и Правительством Соединенных Штатов Америки о сотрудничестве в отношении реакторов, производящих плутоний (с изменениями на 12 марта 2003 года), подготовлено АО «Кодекс»
  3. В Железногорске был закрыт последний в стране реактор, производивший оружейный плутоний последние полвека. Процитовано 10 листопада 2014.
  4. Ivan Fursov (25 вересня 2013). Uranium diet: US nuclear power industry could face fuel shortage (англ.). RT. Процитовано 27 грудня 2013. Production of military-grade plutonium has also been stopped in both the US (in 1988) and Russia (in 1994).
  5. О международном сотрудничестве России в области утилизации избыточного оружейного плутония / МИД РФ, Департамент по вопросам безопасности и разоружения МИД Российской Федерации, 11-03-2001
  6. Убеев А. В. Соглашение об утилизации плутония / Ядерное нераспространение: Краткая энциклопедия, ПИР-центр
  7. 2000 Plutonium Management and Disposition Agreement Архівовано жовтень 4, 2016 на сайті Wayback Machine. / State.gov, Office of the Spokesman, April 13, 2010(англ.)
  8. Подписан закон о ратификации Соглашения между правительствами России и США об утилизации плутония, не являющегося более необходимым для целей обороны // kremlin.ru, 7 червня 2011
  9. kremlin.ru, Федеральный закон от 03.06.2011 г. № 108-ФЗ «О ратификации Соглашения между Правительством Российской Федерации и Правительством Соединенных Штатов Америки об утилизации плутония, заявленного как плутоний, не являющийся более необходимым для целей обороны, обращении с ним и сотрудничестве в этой области»
  10. А. Жомотт (2001). Диспут в Брюсселе о судьбе плутония. Природа №11. Процитовано 4 жовтня 2016.
  11. Plutonium Storage at the Department of Energy's Savannah River Site: First Annual Report to Congress (PDF). Defense Nuclear Facilities Safety Board. 2004. с. A—1. Архів оригіналу (PDF) за 19 жовтня 2016. Процитовано 15 лютого 2009.
  12. Указ Президента Российской Федерации от 03.10.2016 № 511 «О приостановлении Российской Федерацией действия Соглашения между Правительством Российской Федерации и Правительством Соединенных Штатов Америки об утилизации плутония, заявленного как плутоний, не являющийся более необходимым для целей обороны, обращению с ним и сотрудничеству в этой области и протоколов к этому Соглашению»

Посилання