Они просто не умеют его готовить: почему Путин лишил США русского плутония

Москва приостановила действие соглашения с Вашингтоном об утилизации плутония. Решение принято в связи с «возникновением угрозы стратегической стабильности в результате недружественных действий» США, говорится в указе президента России Владимира Путина.

Соглашение и сопутствующие ему протоколы могут снова стать действительными, если Соединенные Штаты устранят причины, приведшие к «коренному изменению обстоятельств», сказано в документе. В частности, имеются в виду расширение НАТО, «закон Магнитского» и антироссийские санкции. Отдельным пунктом идет требование Кремля предоставить четкий план «необратимой утилизации плутония, подпадающего под действие соглашения».

Что стало причиной такого шага президента России и почему он был сделан именно сейчас?

Элемент № 94: история вопроса

Элемент с порядковым номером 94 и атомным числом 239 всегда был головной болью политиков, ученых и военных. Изотоп плутония-239 оказался первым химическим элементом, которое человечество научилось получать искусственно в промышленных количествах, а не миллиграммами или граммами, как это происходило с прошлыми синтезированными искусственно элементами — радием, технецием или астатом.

Такой интерес к плутонию-239 диктовался в первую очередь его удобством в качестве материала для производства ядерного оружия. Химические и физические особенности данного элемента позволяли делать из него так называемые имплозионные ядерные заряды, которые, в отличие от «пушечной» схемы урановых атомных бомб, позволяли практически полностью утилизировать его в ядерном взрыве.

Кроме того, имплозия плутония-239, которая достигалась в ходе обжатия заряда с помощью обычной взрывчатки, делала бомбы из плутония очень гибкими и удобными: их можно было изготовить и мощностью в половину килотонны тротила, поместив в «ядерный чемоданчик», и размером гораздо большим, чем урановый боеприпас.

А когда выяснилось, что в качестве «зажигалки» к термоядерному взрыву лучше всего подходит сердечник из того же самого плутония-239, военная судьба элемента №94 была решена окончательно — практически везде в мире, даже в таких странах, как КНДР, ядерные боеприпасы стали делать именно из этого элемента.

Трудный путь к мирному атому

Если для военных преимущества плутония-239 проявились сразу же после открытия его уникальных взрывных свойств, то для мирного применения возможности использования этого элемента были определены отнюдь не столь же быстро. Проблемой использования плутония на АЭС стал его «неприятный химический характер». В отличие от прочного и удобного оксида урана, который все атомщики используют в ядерных реакторах, химические соединения плутония не столь прочны, и из них достаточно трудно производить тепловыделяющие элементы реактора — ТВЭЛы.

Кроме того, включилась в игру и изотопная пестрота, характерная для элемента №94. Если природный, по своей сути, уран практически полностью состоит лишь из двух стабильных изотопов, то получаемый в реакторе плутоний часто оказывается «загрязнен сам собой». То есть включает в себя сравнимые количества трех основных изотопов: уже упомянутого плутония-239, интересного для военных и энергетиков, и двух других, которые скорее нарушают процесс управляемого деления, — высокоактивного плутония-238 и плутония-240, который имеет гадкую привычку к спонтанному делению.

Примесь плутония-238 и плутония-240 может привести к непроизвольному взрыву находящегося на складе боезаряда из плутония-239, а в случае ядерного реактора — ввести его в режим, который будет неустойчив и непредсказуем.

В силу этого настоящий, «оружейный» плутоний, состоящий практически из чистого плутония-239, всегда получался в специальных военных реакторах, которые использовали особые короткие кампании по 90 дней: в них управляемо облучались небольшие количества урана, из которых затем и получали сырье для производства ядерных бомб.

В случае же мирного атома инженеры пошли по иному пути. Опасные плутоний-238 и плутоний-240 — как и основной, полезный изотоп плутония №239 — смешивались в топливе с большим количеством природного урана, который своей инертной массой нивелировал негативный эффект от нестабильного плутония. Такое топливо называется МОХ — смесь оксидов урана и плутония.

Дама бубен варила бульон

Именно этот принцип был положен в основу утилизации оружейного плутония. Его избыточные количества, которые возникли при сокращении ядерных арсеналов времен «Холодной войны», должны были быть смешаны с природным ураном и «вредными» изотопами самого плутония — после чего сожжены в гражданских ядерных реакторах.

Полученный в результате «бульон» из изотопов плутония был бы совершенно непригоден для производства ядерного оружия, ведь в гражданских ядерных реакторах топливо «варится» гораздо дольше, чем в военных реакторах-наработчиках, которые работают на коротких кампаниях.

Сейчас срок работы топлива в гражданском реакторе составляет не три месяца, а гораздо больше — от 12 до 24 месяцев. В таких условиях в ТВЭЛе образуется, повторимся, слишком много вредных изотопов плутония — 238-го и 240-го, что и делает дальнейшее использование такого плутония нецелесообразным: бомба из него просто не взорвется так, как положено.

По сути дела, реактор-бридер БН-800 и программа создания МОХ-топлива были созданы Россией в том числе и для утилизации оружейного плутония: в создающемся сейчас в Российской Федерации замкнутом ядерном цикле сотни тонн оружейного плутония должны были стать «бесплатным мясом» в будущем ядерном бульоне. Он сможет на десятки лет вперед обеспечить страну дешевой ядерной энергией, полученной из изотопов, которые наши отцы и деды делали еще в стране, только что закончившей Великую Отечественную войну.

А вот по другую сторону океана оказалось, что компетенции в деле создания американского МОХ-топлива и разработки своего собственного замкнутого ядерного цикла во многом оказались утраченными. 25 лет, проведенных Америкой без постройки собственных ядерных реакторов, при формальном продлении срока службы старых ядерных боеприпасов, практически разрушили структуру американской ядерной отрасли — как военной, так и гражданской.

В результате американские политики выбрали самый нелепый вариант из всех возможных: не пытаясь как-то закрыть технологические проблемы с утилизацией самостоятельно, они не готовы опять выносить на двустороннее обсуждение с Россией какие-либо альтернативы по иным вариантам будущего для своего плутония. В конце концов, если в России уже фактически создан замкнутый ядерный цикл, который может утилизировать плутоний, то российские атомщики могли бы производить топливо для гражданских реакторов и из американского плутония — подобно тому как сама Россия в 1990–2000-е годы поставляла в США свой оружейный уран в рамках реализации пресловутого контракта ВОУ-НОУ.

Однако на политическом уровне в США было принято иное решение: свой собственный плутоний американцы вздумали лишь формально «разбавить» вредными примесями по неясной схеме — после чего организовать его длительное хранение. Понятное дело, любое чисто химическое «разбавление» плутония никак не обеспечило бы создания того самого «бульона из изотопов», которое мог бы сделать в своих недрах любой гражданский реактор.

В силу этого Россия и возмутилась столь наглым нарушением соглашения по утилизации оружейного плутония. Фактически, США в одностороннем порядке вышли из соглашения, хотя и не заявляли об этом официально.

Почему сейчас?

Проблема «недоутилизированного» американского плутония уже не раз обсуждалась в военном ведомстве США, в недрах министерства энергетики и даже на слушаниях в Конгрессе. Сами конгрессмены указывали создателям программы «контролируемого хранения» оружейного плутония на то, что они фактически «обманывают русских».

Более того, Россия, даже понимая, что программа по оружейному плутонию в США откровенно «буксует», продолжала в одностороннем порядке исполнять собственные программы разоружения, как и политически договоренную, но глубоко убыточную коммерчески программу поставок в Америку советского оружейного урана (ВОУ-НОУ закончилась только в 2013 году).

Нынешнее же обострение плутониевой темы, которая была ясна уже к моменту 2013–14 годов, когда США в результате ряда последовательных мероприятий практически похоронили программу создания МОХ-топлива и утилизации собственного плутония в гражданских ядерных реакторах, можно связать с текущей политической обстановкой.

Последние заявления представителя Госдепартаметна США Джона Кирби, который пообещал России «больше войны и больше крови» в ответ на последовательную позицию Москвы в поддержке законного правительства Сирии, заявления Пентагона о «военных ответах» на действия РФ на международной арене, а также американская «стратегия сдерживания» и «глобального мгновенного удара» находят свое отражение в ответных шагах Кремля.

Напомним, война — это лишь «проведение политики крайними средствами». В качестве крайнего военного средства в ответ на внешнюю агрессию в советской, а теперь и в российской оборонной доктрине прописано применение ядерного оружия. Которое делают из того самого «элемента №94» с порядковым атомным номером 239. Элемента, который США почему-то решили, в отличие от России, не утилизировать.

Так что наш сегодняшний ответ — и своевременный, и симметричный.