Оружейный плутоний

Кольцо чистого электрорафинированного оружейного плутония (99,996 %)

Оружейный плутоний — это плутоний в форме компактного металла, содержащий не менее 94 % изотопа 239Pu. Предназначается для создания ядерного оружия.

Название и особенностиПравить

«Оружейным» его называют, чтобы отличить от «реакторного». Плутоний образуется в любом ядерном реакторе, работающем на природном или низкообогащённом уране, содержащем в основном изотоп 238U, при захвате им избыточных нейтронов. Но по мере работы реактора оружейный изотоп плутония быстро выгорает, в итоге в реакторе накапливается большое количество изотопов 240Pu, 241Pu и 242Pu, образующихся при последовательных захватах нескольких нейтронов — так как глубина выгорания обычно определяется экономическими факторами. Чем меньше глубина выгорания, тем меньше изотопов 240Pu, 241Pu и 242Pu, будет содержать плутоний, выделенный из облучённого ядерного топлива, но тем меньшее количество плутония в топливе образуется.

Специальное производство плутония для оружия, содержащего почти исключительно 239Pu, требуется, в основном, потому, что изотопы с массовыми числами 240 и 242 создают высокий нейтронный фон, затрудняющий конструирование эффективных ядерных боеприпасов, кроме того, 240Pu и 241Pu имеют существенно меньший период полураспада, чем 239Pu, из-за чего плутониевые детали нагреваются, и в конструкцию ядерного боеприпаса приходится дополнительно вводить элементы теплоотвода. Дополнительно, продукты распада тяжёлых изотопов портят кристаллическую решётку металла, что может привести к изменению формы деталей из плутония, что чревато отказом ядерного взрывного устройства. Критическая масса металлических 240Pu и 242Pu весьма велика, 241Pu — несколько больше, чем у 239Pu.[1]

В принципе, все эти затруднения преодолимы, и были успешно испытаны ядерные взрывные устройства из «реакторного» плутония, однако, в боеприпасах, где не последнюю роль играет компактность, малый вес, надёжность и долговечность, применяется исключительно специально произведённый оружейный плутоний.

ПроизводствоПравить

В СССР производство оружейного плутония осуществлялось сначала на комбинате «Маяк» в г. Озёрск (ранее Челябинск-40, Челябинск-65), затем на Сибирском химическом комбинате в г. Северск (ранее Томск-7), позже в эксплуатацию был введён Горно-химический комбинат в г. Железногорске (известен также, как Соцгород и Красноярск-26). С 1997 года нарабатываемый в России оружейный плутоний перестал использоваться в изготовлении ядерных зарядов, а начал поступать в хранилища в рамках исполнения Российской Федерацией «Соглашения между Правительством Российской Федерации и Правительством Соединенных Штатов Америки о сотрудничестве в отношении реакторов, производящих плутоний», вступившего в силу 23 сентября 1997 года.[2] В 1999 году были остановлены реакторы в Озёрске и Северске, в 2010 году остановлен последний реактор в Железногорске.[3]

В США оружейный плутоний производился в нескольких местах, например, в таких как Хэнфордский комплекс, расположенный в штате Вашингтон. Производство было закрыто в 1988 году.[4]

УтилизацияПравить

С конца 1990-х США и Россия разрабатывали соглашения по утилизации избыточного оружейного плутония[5].

2 сентября 1998 года президенты России и США приняли Совместное заявление «О принципах обращения и утилизации плутония, заявленного как не являющегося более необходимым для целей обороны»[6].

Соглашение об утилизации плутония, не являющегося более необходимым для целей обороны, было подписано 29 августа 2000 года в Москве и 1 сентября 2000 года в Вашингтоне вице-президентом США Альбертом Гором и премьер-министром России Михаилом Касьяновым[7]. Ратификация проведена в июне 2011 года[8][9]. Соглашение предусматривало переработку 34 тонн плутония каждой из сторон.

Изначально, в 2001 году, планировалось начать утилизацию с 2007 года в объёме не менее 2 тонн в год[10]. По сообщениям от 2010 года, начало утилизации планировалось на 2018 год[7][11]

Осенью 2016 года Россия направила США уведомление о приостановлении действия соглашения, в связи с неисполнением США взятых на себя обязательств[12].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Critical mass Архивная копия от 28 декабря 2013 на 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.. Дата обращения 10 ноября 2014.
  4. Ivan Fursov. Uranium diet: US nuclear power industry could face fuel shortage (англ.), RT (25 September 2013). Дата обращения 27 декабря 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. 1 2 2000 Plutonium Management and Disposition Agreement Архивная копия от 4 октября 2016 на 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 июня 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. Диспут в Брюсселе о судьбе плутония, Природа №11 (2001). Дата обращения 4 октября 2016.
  11. Plutonium Storage at the Department of Energy's Savannah River Site: First Annual Report to Congress (недоступная ссылка) A–1. Defense Nuclear Facilities Safety Board (2004). Дата обращения 15 февраля 2009. Архивировано 19 октября 2016 года.
  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»

СсылкиПравить