Центр по изучению проблем разоружения, энергетики и экологии при МФТИ

Обращение с оружейными ядерными материалами, высвобождаемыми в процессе сокращения ядерного оружия: проблемы и их решение

В.И. РЫБАЧЕНКОВ, кандидат технических наук, советник Департамента по вопросам безопасности и разоружения МИД РФ

Тезисы лекции В.И. Рыбаченкова, состоявшейся 4 апреля 2002 г. в Московском физико-техническом институте для слушателей курса "Стратегические вооружения и проблемы безопасности"

Часть 1 | Часть 2


Начало лекции

Таким образом в 1998 году возникли сложности, потому что нам надо было решать вопрос выплат в госбюджет. Парадокс знаете еще в чем? Уран этот принадлежит вроде нам, а американцы по своему законодательству не могут его нам вернуть из соображения нераспространения. У них есть такое положение, что для того чтобы возвращать или поставлять уран кому-то, нужно иметь соглашение о сотрудничестве в мирном использовании атомной энергии. У нас такого соглашения с американцами нет. Дополнительно, у США к нам претензии из-за сотрудничества с Ираном в ядерной области, они не хотят с нами подписывать такое соглашение. В общем получается, что материал наш, а вернуть его нельзя. Путем сложных переговоров мы добились того, что, во-первых, в марте 1999 г. США нам выплатили 325 миллионов долларов, купив 11 тысяч тонн природного урана из сделки ВОУ-НОУ. Кроме этого, они установили мораторий, запретив министерству энергетики США выбрасывать на рынок свой уран и дали разрешение на вывоз соответствующих количеств природного урана в Россию.

И самое важное. Мы заключили договоренность с западными урановыми компаниями с "Камеко", "Кожема" и "Нукемом", по которой они, если считают нужным, выкупают наш природный уран в США. Если спрос на уран низкий, им его некуда девать, и нам приходиться его везти в Россию. Мы также отказались от продаж этого урана, за исключением права использовать 2500 тонн для наработки разбавителя для ВОУ. Что здесь важно? Пока мы денег не получаем, но все-таки уран лежит у нас, ждем пока наступит такое время, когда цена его вырастет и он, возможно, будет реализовываться. В совокупности же речь идет о защите хрупкого уранового рынка.

В последнее время американцы выдвинули новую инициативу. В связи с тем, что у нас много ВОУ, они предлагают следующее. Сверх соглашения разбавлять дополнительное количество высокообогащенного урана, скажем 20 тонн в год, но разбавлять его не до 3-4-5%%, а до 19%. Почему до 19? Я уже приводил определение МАГАТЭ. Такой материал не является материалом прямого использования, как только 20% - это уже прямого. Значит, разбавляем его до такого состояния, что его напрямую нельзя использовать в ядерном оружии. Сейчас это предложение изучается. Естественно, полную сумму нам за этот материал нам платить не будут, но, по крайней мере, оплатят работу заводов, которые до 19% будут разбавлять, но кое-что и сверх этого. Сам же разбавленный материал будет оставаться в России "до более хороших времен".

И последнее, очень важное, что я хочу сказать. Я два раза участвовал в слушаниях по урану, сначала в Государственной Думе, а затем в Совете Федерации. Появился один активист, бывший директор НИИ в Новосибирске, который стал писать серьезные письма в Думу и в Совет Федерации со следующей критикой: Россия обворована, за сделку НОУ-ВОУ, надо получить не 11 миллиардов, а 11 триллионов долларов, понижена обороноспособность российского государства и т.д.

На эту критику представителями Минатома, Минобороны, МИД России был дан следующий ответ: Почему нельзя было получить больше денег? Каков выходной продукт сделки? Это низкообогащенный уран. Он на рынке стоит 780 долларов за кг. Если вы хотите работать в рамках рыночной экономики, вы за один килограмм больше не получите. Итак, 780 долларов за килограмм НОУ умножите на 15000 тонн НОУ (эквивалент 580 тонн ВОУ), вы как раз получите 11,2 миллиарда, больше получить невозможно. Значит этот вопрос закрыт.

Второе - заявление насчет снижения обороноспособности страны, тоже не соответствует истине. Я уже сказал, что мы наработали 1200-1400 тонн ВОУ, а американцы 700. Даже если мы разбавим 500 тонн, у нас останется столько, сколько сейчас у американцев, даже если они разбавлять не будут. Хотя мы знаем, что они начинают свою программу разбавления высокообогащенного урана в НОУ, для того, чтобы использовать его в атомной энергии.

Пожалуй, с вопросом по обращению с излишками оружейного урана мы закончили, перейдем к плутонию.

Я хочу здесь остановиться на вопросе, почему невозможно действовать с оружейным плутонием также как с высокообогащенным ураном, когда просто добавляешь природный уран, и идет разбавление. Проблема здесь опять в определении МАГАТЭ. Оружейный плутоний, сколько ни разбавляй, все равно по определению МАГАТЭ будет оружейного качества, поэтому просто прямым разбавлением эту задачу не решить. Я уже упоминал саммит 1996 года в Москве. Потом была встреча международных экспертов в Париже, доклад Академии наук США. Их вывод - оптимальным на сегодняшний день, является утилизация оружейного плутония через смешанное уран-плутониевое топливо (МОКС-топливо). Оно, примерно, состоит из 6-7% оружейного плутония и остальное - природный уран. Мировой опыт работы с МОКС уже очень большой накоплен. В этом плане достигнут колоссальный прогресс во Франции. После кризиса 1973 года французы провели большую работу по энергосбережению и освобождению от зависимости от внешних источников энергоснабжения. У них 59 ядерных реакторов, из которых около 20 работают на МОКС топливе. Они практически замкнули топливную цепочку, правда плутоний используется не оружейный, а гражданский. Вначале перерабатывают отработавшее топливо ядерных реакторов АЭС, из него выделяют плутоний, затем делают МОКС топливо из этого плутония, смешанного с ураном и загружают. Но загрузка только на 1/3 реактора, потому что реакторы старой конструкции не приспособлены для того, чтобы их можно было МОКС-топливом загружать на 100%. У французов такая политика - обеспечить замкнутый ядерный топливный цикл. Американцы вообще не перерабатывают отработавшее топливо уже лет 25 из соображений, как они говорят, "нераспространения". Они не выделяют плутоний, а хранят отработавшее топливо так или иначе в разном виде - в бассейнах или в сухих хранилищах. Сейчас они решают вопрос строительства специального подземного хранилища, но это требует еще лет 15. А у нас, как у французов и японцев, так называемый "закрытый топливный цикл", т.е. нарабатывается плутоний в топливе, далее идет переработка топлива, выделение из него урана и плутония, изготовление МОКС топлива, сжигание его и т.д. У французов так все и происходит. Они делают МОКС-топлива ровно столько, сколько имеется выделенного плутония из отработавшего топлива. Для этого построено несколько заводов на юге Франции. Когда критики из "зеленых" начинают шуметь на тему, что опять мы превратим Россию в ядерную свалку, то я им привожу пример уютной небольшой страны Франции. Там уже 20 лет производство и использование МОКС-топлива продолжается без каких-либо инцидентов, где-то в районе Марселя или Ниццы, и куда водят экскурсантов и где в реальном масштабе времени идет оценка радиационной обстановки и никаких проблем не возникает.

Когда мы начали консультации с американцами, была проблема, как я уже сказал, что они не перерабатывают свое отработавшее топливо и вообще никакого опыта не имеют работы с МОКС-топливом, хотя в данном случае речь пойдет уже об оружейном плутонии, а не о гражданском плутонии, как у французов. Тем не менее, в 1996 году они объявили о выборе двухканального подхода к утилизации своего избыточного плутония, для того чтобы обеспечить параллельный, эквивалентный процесс утилизации в России и США.

Что такое двухканальный подход? Это означает, что они согласились сжигать оружейный плутоний в виде МОКС-топлива, а также остекловывать его вместе с радиоактивными отходами.

За последние годы активно развернулась международная кооперация в области утилизации плутония - Россия-Франция, Россия-Германия, Россия-Канада, Россия-США, Россия-Япония и т.д. С канадцами мы уже лет 5 работаем, Канада, единственная страна в мире, которая разработала и активно строит в мире (Южная Корея, Румыния) реакторы типа "Candu". Обычные реакторы легководные - наши или французские, или американские - они используют топливо из низкообогащенного урана до 3-5% и водяное охлаждение. А "Candu" - это реактор на тяжелой воде и там используется природный уран. Его особенность в том, что его сборки очень маленькие, а загрузка и замена уже выгоревших сборок происходит без остановки реактора, в то время как наши реакторы ВВЭР-1000 надо остановить на 2-3 недели, выгрузить топливо, а потом загрузить. Они выделили миллион долларов на совместное исследование, которое показало возможность производства сборок для "Candu" из российского оружейного плутония.

С французами тоже идет активная работа, здесь вопросов много в связи с предстоящим сжиганием в МОКС-топливе российского оружейного плутония. Дело в том, что вообще-то с МОКС-топливом у нас промышленность работала, но в реакторах на быстрых нейтронах. А на тепловых нейтронах, т.е. легководных реакторах, у нас опыта нет. Значит все это надо научиться делать.

Первая задача здесь - перевод металлического плутония или компонентов боезарядов из металлического плутония в порошок. Для этого надо построить специальный завод , а потом из полученного порошка делать топливо. Этого мы тоже не умеем делать, а у французов это все уже отработано. В этом направлении идет работа по экспериментированию, здесь вовлечено много институтов: Курчатовский институт, Институт неорганических материалов им. Бочвара и других организаций.

Осенью 2000 года было подписано российско-американское соглашение по утилизации плутония. Какие его ключевые положения? Первое - необратимый перевод в формы, не пригодные для изготовления оружия. Потому что, если вы сжигаете плутоний в МОКС-топливе, то соответственно на выходе получается отработавшее топливо, из которого очень трудно что-либо для оружия извлечь. Второе - очень важное - параллелизм или паритет. И они, и мы будем сжигать по 34 тонны оружейного плутония. Важно также, что будет обеспечена транспарентность утилизации для международного сообщества. Для этого в Соглашении предусмотрены меры контроля со стороны МАГАТЭ.

Что касается финансирования, то мы американцам сразу сказали, что Россия взвалила на себя неподъемный груз международных обязательств. Возьмем реализацию той же конвенции по ликвидации химического оружия. У нас его 40 тысяч тонн, требуется 3-4 миллиардов долларов, а может быть и 5. Сначала обещали дать деньги американцы, европейцы, а сейчас "ручеек такой жидкий" - все это сваливается на наши плечи. СНВ-1 нам тоже надо реализовывать, а может быть СНВ-2 и СНВ-3. Поэтому мы сказали, что согласны реализовывать новое соглашение по плутонию при том понимании, что международное сообщество соберет деньги для этого. Подсчитали и получили, что примерно нужно 2 миллиарда долларов. Один миллиард нужен для создания промышленной структуры. Это на создание 2-х заводов, переделки наших реакторов ВВЭР-1000, которые напрямую для МОКС не пригодны, в отличие от французских, надо усиливать систему охлаждения, защиты и т.д. И еще нужен миллиард на эксплуатационные расходы этих заводов в течение 15 лет. Вот так мы им сказали, и американцы с этой логикой согласились. Это соглашение было подписано, но оно пока применяется временно. Внесли его на ратификацию весной 2001 года. Почему надо было это делать? Потому что там есть два момента, которые затрудняют жизнь: это снятие налогов с американской помощи при ввозе каких-то товаров, и второе - ответственность за ядерный ущерб. Не сумели договориться об этом и как следствие, нам пришлось подавать соглашение на ратификацию.

Теперь относительно денег. Упорно работали в 2001 году в "восьмерке", собрали только 600 миллионов, американцы дают где-то два раза по 200 миллионов, французы, натурой в виде своей технологии производства МОКС топлива, которая оценивается в 100 миллионов, англичане - 60-80 миллионов, а остальные члены "семерки" пока думают, но работа будет продолжаться.

Чем жизнь наша осложнилась в 2001 году? С приходом новой администрации США решили пересмотреть все программы сотрудничества с Россией в ядерной области. Целый год движения никакого не было. Они рассматривали наше соглашение по плутонию. Причем разговор вначале был такой: дорого и вообще неэффективна МОКС-технология, давайте какие-то другие методы найдем. В общем, целый год они нас держали в неведении, а работа не шла, при всем при том, что денег они собрали всего 600 миллионов. Но где-то в конце января американцы заявили, что обзор закончен в пользу изначального текста соглашения. Они согласились, что плутоний будет сжигаться в МОКС-топливе. Для реализации программы утилизации своего плутония они будут строить соответствующие заводы в Саванна-Ривер, и будут сжигать около трех с половиной тонн оружейного плутония в год. У нас пока в первоначальной прикидке было две тонны в год. Получается, что-то около 17 лет, для того, чтобы сжечь наш плутоний. Сейчас изыскиваются разные варианты ускорения: скажем, производить 4 тонны МОКС топлива в России - из них 2 тонны сжигать в России, а 2 тонны где-то на стороне. Направлять, например, в Швецию, в Швейцарию, такие предварительные разговоры уже были.

В заключении, хочу подчеркнуть, что для нас это соглашение имеет, прежде всего, политическое значение, потому что если бы оно начало реализовываться, стал бы ликвидироваться американский возвратный потенциал. Вот посчитайте - 34 тонны оружейного плутония, центральная часть современного ядерного боезаряда 4-5 кг. Посчитайте, сколько это будет. Восемь тысяч боезарядов можно ликвидировать таким образом, если бы мы начали реализовывать это соглашение. Вот о чем я и говорил. В этой борьбе нам очень помогли американские сенаторы. Они поддержали нашу позицию и говорили о том, что надо немедленно начинать утилизацию плутония на основе того соглашения, которое было подписано в 2000 году. Где-то месяца полтора назад впервые, после перерыва, американцы к нам приехали, доложили о принятых решениях, т.е. деньги у них есть, они будут свою программу реализовывать. Теперь дело за нами, хотя есть определенное мнение среди российских экспертов, что все-таки сжигать плутоний в легководных реакторах гораздо менее эффективно, чем в реакторах на быстрых нейтронах. В нашей программе такой реактор предусмотрен - это Белоярская АЭС, БН-600, ему уже лет 10-15, наверное. У нас есть еще новый более мощный реактор БН-800, только пока денег нет, чтобы его построить. Цена где-то 1,200 миллионов долларов. Американцы говорят, давайте посмотрим этот вариант, но они пока колеблются. В чем специфика реактора БН? Это реактор-бридер, то есть размножитель и производит плутония больше, чем сжигает. У этих реакторов по периметру активной зоны стоит отражатель, состоящий из урана-238. В результате попадания туда нейтронного потока, уран-238 переходит в плутоний-239, т.е. опять нарабатывается оружейного качества плутоний. Американцам это не нравится. Они говорят, вы уберите этот отражатель и переделайте реактор, на это мы вам дадим деньги, но только на эти цели, а реактор стройте сами. Но этот вопрос уже государственный. Очевидно, он будет обсуждаться в правительстве. В целом подход наш к этому делу такой. Мы считаем, что надо начинать реализацию. Что еще важно? Мы полагаем, по крайней мере, ряд экспертов в МИДе считает, что хотя легководный реактор возможно не самый эффективный для утилизации плутония, но важно набрать опыт, поработать, посмотреть, построить эти 2 завода по конверсии металлического плутония и производства МОКС-топлива. Во-вторых, это очень приличное количество дополнительных рабочих мест. Вы знаете, что в закрытых административных территориальных образованиях, закрытых городах Минатома большие проблемы с занятостью в связи с тем, что государственный военный заказ резко сократился, ученым и инженерам там нелегко найти работу, надо для них находить новую работу. Вот с помощью этого соглашения у нас и будет такая работа найдена.

На этом, я заканчиваю и давайте поговорим, есть ли у вас вопросы на этот счет?

Дополнительные сетевые материалы:


Ваши вопросы и комментарии: преподавателю | в СНВ-форум

Поиск на СНВ-сайте


© Центр по изучению проблем разоружения, энергетики и экологии при МФТИ, 2002 г.