武器级核材料如何销毁转化

武器级核材料如何销毁转化

2014年04月02日 　来源：北京日报　




    何峰
    新闻背景
    日美两国近日发表联合声明，日本将冷战时期美国向其提供的高浓缩铀和分离钚，全部返还给美国。据称，仅其中的331千克武器级钚，由于纯度较高，就足以制造40-50枚核弹。
    作为无核国家的日本，怎么会拥有美国提供的武器级核材料？这些核材料怎样保存？如果销毁转化会不会导致核扩散？
    阴差阳错
    美国送上闲置核材料
    时任日本首相佐藤荣作1966年曾秘密地提出了核武器研发计划，被美国发现后才被迫中止。1971年，日本国会众议院通过决议，正式接受“无核三原则”（不拥有、不制造、不运进核武器）。随后，美国明确提出为日本提供“核保护伞”，阻止了日本进一步发展核武器的企图。
    然而，1979年3月28日，美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站发生核泄漏事故后，美国决定将多余和闲置的核材料转移至国外，以降低核材料处理可能带来的风险。与此同时，日本也希望通过收集和处理国外的核废料，研究创新核废料处理技术。从里根政府开始，美国同日本进行核能合作。
    在美国向日本提供的核材料中，包含着大量的放射性元素钚。美国科学家1940年首次发现钚这种放射性的超铀元素，随后钚被广泛应用于核武器和核反应堆中。当前，全球用于制造核弹头的原料主要是钚-239和铀-235，而使用相同质量的核材料，钚弹的威力甚至大于铀弹。
    变废为宝
    日本提炼武器级钚
    但是，美国人显然低估了日本人“变废为宝”的能力。
    美国为日本提供的核材料，由日本原子能研究所开发机构控制，这些材料的主要作用是为日本的中子反应堆提供核燃料。该开发机构总部设在日本本州岛中部的茨城县那珂郡东海村。
    对于美国送来的“废料”，日本首先通过自主手段进行核材料提炼。日本从1993年开始斥资2万亿日元，在青森县的六所村建立了世界上最大的核燃料再处理工厂，该厂每年约可提炼5吨钚。此外，日本50余处核电机组中，有相当一部分能够生产钚。茨城县东海村的日本原子能研究所开发机构所属的核燃料回收利用工学研究所，也有从事提取高纯度钚等核原料的工作。截至2010年，日本已能够在完全不依赖他国的情况下，自主处理、分离和回收钚。
    受《核不扩散条约》等掣肘，日本采取“曲线救国”的方式，将核废料运往西欧，经过处理后提取高浓度钚，再运回日本保存。曾有日本媒体披露，目前日本国内持有的钚原料达5.5吨，而存放在欧洲的竟然高达35.2吨。
    销毁转化
    进展缓慢很“烧钱”
    放射性元素钚是制造核弹头的重要原材料，少量钚便能产生巨大爆炸当量，对核弹头小型化具有重要意义。按照美国先前做法，部分核弹头原材料钚将被转化成无法用于制造核武器的形态，用于民用。
    一些军事分析人士说，钚转化项目投入大，回报少，美国在这一领域进展缓慢，要处理多余的钚至少还需几十年。
    美国上世纪90年代开始计划在南卡罗来纳州艾肯市附近的萨瓦纳河周围建造一座核工厂，把钚转化成混合氧化物燃料，供核电站使用。但这一计划一拖再拖，直到2007年才破土动工，最早定于2016年完工。这一计划起先预计耗资23亿美元，现阶段预计耗资48亿美元，是美国最大在建核项目。
    另外，根据美俄1991年签署的第一阶段削减战略武器条约，美国应销毁34吨钚。美国原本打算在工厂建起后，用15年时间转化这些钚，用作核电厂燃料。但由于工期推迟，这34吨钚仍未处理。
    按照美国能源部门官员的说法，钚转化工厂进展缓慢是因为项目耗资巨大。
    想让钚转化工厂运行，还需建造一座配套工厂，后者负责从核弹中提取钚，而后把钚转化成粉末状氧化物，但政府眼下没有足够的资金。
    根绝威胁
    未来的路还很长
    核恐怖主义现在已经成为全球安全的一个重要的威胁。一些人担心，钚转化计划存在安全隐患，一旦钚被盗，流入恐怖组织手中，后果堪忧。因此，防范核扩散远不限于避免核弹本身流失，防止核材料被盗同样是重点。
    美国前总统克林顿执政期间，美国能源部曾提议，把从核弹中提取出的钚装入容器，用玻璃溶液凝固后深埋。但这一提议招致俄罗斯反对。俄罗斯认为，这种简单的处理方法存在安全隐患，不如加工成反应堆燃料。
    非但如此，那些曾经被污染的土壤也属于敏感目标。有分析显示，这些土壤甚至可以直接用来制造“脏弹”。后来美国出了一个主意：用2米厚的钢筋混凝土石板将受污染地区的土壤盖上，避免被不法之徒拿走。这一煞费苦心的做法被称为“土拨鼠行动”。
    不仅是土壤，存留在众多地洞中的核物质也让各方头疼不已。按照专家们的测算，一次地下核试验往往只能消耗部分核物质，剩下的就长久地留在了为试验而修筑的地洞里。这些核物质如果发生泄漏，后果同样不堪设想。
    美国再次决定用封存法预防核泄漏。他们尝试用技术手段将这些地洞统统密封起来，这项工程耗费了几年时间。但没过多久人们就听到风声，当地拾荒者居然用土办法将地洞重新打开了，并从里面偷取设备卖钱。有数名拾荒者因为接触放射性物质而死。
    延伸阅读
    “敲山震虎”？
    如今，核武器的研发已经不是大国的专利，没有多少秘密可言。美国带头制造了核武器，其后又率先按照他的双重标准扩散了核技术和核材料。现代历史上，还没有一个拥有核武器的国家受到过大国的攻击，美国公开宣布，伊朗和朝鲜是美国的敌人，这些国家由此认定，开发核武器是最佳的反制手段，由此酿成十多年间国际争端的根源。
    奥巴马的“建立一个无核世界”构想用意深远，他是想占领“道义制高点”，自己先退一步，才有资格对别国施压。
    此外，据国际原子能机构发布的报告，每年至少发生20起严重的核走私事件，涉及到可以制成初级核弹的核材料。这也就难怪美国在核武器面前成了惊弓之鸟。
    回望此次核材料归还事件，美国的意图可谓“一箭三雕”：
    首先是兑现“无核世界”的诺言，进一步推动国际核不扩散活动，降低亚太地区的核安全隐患；其次是试探日本国内对核武研发的态度和立场，为美国决策层提供重要参考；三是对日本“敲山震虎”，警告日本不要逾越核武研发这条“红线”。
    相关链接
    美核武存放受质疑
    众所周知，核武器的安全由两大因素决定：武器的自身设计和储存位置。而未授权人员和自然灾害等因素，都可能对核武器的安全产生干扰。目前，美军中公认的设计最为完善、安全系数最高的核武器是部署在欧洲的B61核弹。但据美国核武专家克里斯滕森披露，部署于欧洲的美国核武器在保养程序方面存在风险，一场雷电甚至都有可能引发核爆炸。
    事实上，美国目前在欧洲部署核武器的方式，也可能是最不安全的一种。美国不是把核武器集中在一个存储设施内，而是将其零散存放在5个国家的6个基地内。这种分散部署的方式是“冷战思维”的体现，即降低苏联单次攻击核武库可能产生的伤害，但是这种方式已经同当今的安全威胁不相符。当今世界更多关注的是降低武器出现事故和被盗的可能性。而这种部署方式使核武器存储的安全形势更为严峻，并增加了核事故发生的几率。




http://finance.chinanews.com/ny/2014/04-02/6019983.shtml


武器级核材料如何销毁转化

2014年04月02日 　来源：北京日报　




核武器制造过程示意图 本版供图/CFP美国实施将可生产武器级核产品转变成普通核能计划。    何峰
    新闻背景
    日美两国近日发表联合声明，日本将冷战时期美国向其提供的高浓缩铀和分离钚，全部返还给美国。据称，仅其中的331千克武器级钚，由于纯度较高，就足以制造40-50枚核弹。
    作为无核国家的日本，怎么会拥有美国提供的武器级核材料？这些核材料怎样保存？如果销毁转化会不会导致核扩散？
    阴差阳错
    美国送上闲置核材料
    时任日本首相佐藤荣作1966年曾秘密地提出了核武器研发计划，被美国发现后才被迫中止。1971年，日本国会众议院通过决议，正式接受“无核三原则”（不拥有、不制造、不运进核武器）。随后，美国明确提出为日本提供“核保护伞”，阻止了日本进一步发展核武器的企图。
    然而，1979年3月28日，美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站发生核泄漏事故后，美国决定将多余和闲置的核材料转移至国外，以降低核材料处理可能带来的风险。与此同时，日本也希望通过收集和处理国外的核废料，研究创新核废料处理技术。从里根政府开始，美国同日本进行核能合作。
    在美国向日本提供的核材料中，包含着大量的放射性元素钚。美国科学家1940年首次发现钚这种放射性的超铀元素，随后钚被广泛应用于核武器和核反应堆中。当前，全球用于制造核弹头的原料主要是钚-239和铀-235，而使用相同质量的核材料，钚弹的威力甚至大于铀弹。
    变废为宝
    日本提炼武器级钚
    但是，美国人显然低估了日本人“变废为宝”的能力。
    美国为日本提供的核材料，由日本原子能研究所开发机构控制，这些材料的主要作用是为日本的中子反应堆提供核燃料。该开发机构总部设在日本本州岛中部的茨城县那珂郡东海村。
    对于美国送来的“废料”，日本首先通过自主手段进行核材料提炼。日本从1993年开始斥资2万亿日元，在青森县的六所村建立了世界上最大的核燃料再处理工厂，该厂每年约可提炼5吨钚。此外，日本50余处核电机组中，有相当一部分能够生产钚。茨城县东海村的日本原子能研究所开发机构所属的核燃料回收利用工学研究所，也有从事提取高纯度钚等核原料的工作。截至2010年，日本已能够在完全不依赖他国的情况下，自主处理、分离和回收钚。
    受《核不扩散条约》等掣肘，日本采取“曲线救国”的方式，将核废料运往西欧，经过处理后提取高浓度钚，再运回日本保存。曾有日本媒体披露，目前日本国内持有的钚原料达5.5吨，而存放在欧洲的竟然高达35.2吨。
    销毁转化
    进展缓慢很“烧钱”
    放射性元素钚是制造核弹头的重要原材料，少量钚便能产生巨大爆炸当量，对核弹头小型化具有重要意义。按照美国先前做法，部分核弹头原材料钚将被转化成无法用于制造核武器的形态，用于民用。
    一些军事分析人士说，钚转化项目投入大，回报少，美国在这一领域进展缓慢，要处理多余的钚至少还需几十年。
    美国上世纪90年代开始计划在南卡罗来纳州艾肯市附近的萨瓦纳河周围建造一座核工厂，把钚转化成混合氧化物燃料，供核电站使用。但这一计划一拖再拖，直到2007年才破土动工，最早定于2016年完工。这一计划起先预计耗资23亿美元，现阶段预计耗资48亿美元，是美国最大在建核项目。
    另外，根据美俄1991年签署的第一阶段削减战略武器条约，美国应销毁34吨钚。美国原本打算在工厂建起后，用15年时间转化这些钚，用作核电厂燃料。但由于工期推迟，这34吨钚仍未处理。
    按照美国能源部门官员的说法，钚转化工厂进展缓慢是因为项目耗资巨大。
    想让钚转化工厂运行，还需建造一座配套工厂，后者负责从核弹中提取钚，而后把钚转化成粉末状氧化物，但政府眼下没有足够的资金。
    根绝威胁
    未来的路还很长
    核恐怖主义现在已经成为全球安全的一个重要的威胁。一些人担心，钚转化计划存在安全隐患，一旦钚被盗，流入恐怖组织手中，后果堪忧。因此，防范核扩散远不限于避免核弹本身流失，防止核材料被盗同样是重点。
    美国前总统克林顿执政期间，美国能源部曾提议，把从核弹中提取出的钚装入容器，用玻璃溶液凝固后深埋。但这一提议招致俄罗斯反对。俄罗斯认为，这种简单的处理方法存在安全隐患，不如加工成反应堆燃料。
    非但如此，那些曾经被污染的土壤也属于敏感目标。有分析显示，这些土壤甚至可以直接用来制造“脏弹”。后来美国出了一个主意：用2米厚的钢筋混凝土石板将受污染地区的土壤盖上，避免被不法之徒拿走。这一煞费苦心的做法被称为“土拨鼠行动”。
    不仅是土壤，存留在众多地洞中的核物质也让各方头疼不已。按照专家们的测算，一次地下核试验往往只能消耗部分核物质，剩下的就长久地留在了为试验而修筑的地洞里。这些核物质如果发生泄漏，后果同样不堪设想。
    美国再次决定用封存法预防核泄漏。他们尝试用技术手段将这些地洞统统密封起来，这项工程耗费了几年时间。但没过多久人们就听到风声，当地拾荒者居然用土办法将地洞重新打开了，并从里面偷取设备卖钱。有数名拾荒者因为接触放射性物质而死。
    延伸阅读
    “敲山震虎”？
    如今，核武器的研发已经不是大国的专利，没有多少秘密可言。美国带头制造了核武器，其后又率先按照他的双重标准扩散了核技术和核材料。现代历史上，还没有一个拥有核武器的国家受到过大国的攻击，美国公开宣布，伊朗和朝鲜是美国的敌人，这些国家由此认定，开发核武器是最佳的反制手段，由此酿成十多年间国际争端的根源。
    奥巴马的“建立一个无核世界”构想用意深远，他是想占领“道义制高点”，自己先退一步，才有资格对别国施压。
    此外，据国际原子能机构发布的报告，每年至少发生20起严重的核走私事件，涉及到可以制成初级核弹的核材料。这也就难怪美国在核武器面前成了惊弓之鸟。
    回望此次核材料归还事件，美国的意图可谓“一箭三雕”：
    首先是兑现“无核世界”的诺言，进一步推动国际核不扩散活动，降低亚太地区的核安全隐患；其次是试探日本国内对核武研发的态度和立场，为美国决策层提供重要参考；三是对日本“敲山震虎”，警告日本不要逾越核武研发这条“红线”。
    相关链接
    美核武存放受质疑
    众所周知，核武器的安全由两大因素决定：武器的自身设计和储存位置。而未授权人员和自然灾害等因素，都可能对核武器的安全产生干扰。目前，美军中公认的设计最为完善、安全系数最高的核武器是部署在欧洲的B61核弹。但据美国核武专家克里斯滕森披露，部署于欧洲的美国核武器在保养程序方面存在风险，一场雷电甚至都有可能引发核爆炸。
    事实上，美国目前在欧洲部署核武器的方式，也可能是最不安全的一种。美国不是把核武器集中在一个存储设施内，而是将其零散存放在5个国家的6个基地内。这种分散部署的方式是“冷战思维”的体现，即降低苏联单次攻击核武库可能产生的伤害，但是这种方式已经同当今的安全威胁不相符。当今世界更多关注的是降低武器出现事故和被盗的可能性。而这种部署方式使核武器存储的安全形势更为严峻，并增加了核事故发生的几率。




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