Это цитата сообщения
ДежаВю57 Оригинальное сообщение+18
[показать]
Самоутилизация американского оружейного плутония на производственной площадке в Хэнфорде, штат Вашингтон. 2009 год.
alex_anpilogov: Уже в третий раз в личку присылают один и тот же текст по последней ситуации с плутонием, который включает весьма показательный пассаж:
«Проблема в том, что есть два весьма важных обстоятельства. Первое - оружейный плутоний даже при соблюдении всех штатных мероприятий по его хранению в силу идущих в нем ядерных реакций деградирует и примерно через 15 лет теряет свои боевые свойства. То есть, взорваться он может - но уже совсем по другой картине, с обычным тепловым разбросом, выделить предусмотренную штатную мощность он уже не сможет. Деградация заряда - сложная картина, связанная и с ядерными реакциями, и с изменением картины тепловыделения, и с последующими ядерными реакциями по цепочке у возникших в результате распада новых элементов (в частности, при распаде содержащегося в оружейном плутонии Пл-241 возникает америций-241, который тоже начинает распадаться и загрязнять, а кроме того, существенно меняет картину тепловыделения). В общем, процессы многофакторные и все они ведут к прекращению через некоторое время боевых свойств оружейного плутония.
Именно поэтому для поддержания боеготовности в нормальной стране имеется один (или несколько) специальных реакторов-бридеров (накопителей), единственной задачей которых является наработка оружейнго плутония.
И здесь возникает второе обстоятельство. В 2010 году (при Медведеве, но кто тогда был премьером, мы все помним) было торжественно объявлено о закрытии последнего такого реактора в горно-химическом комбинате Железногорска в Красноярском крае. То есть - с тех пор (уже 6 лет) новый плутоний не вырабатывается, заменять выбывающие запасы нечем. Приблизительно к 2025 году все запасы оружейного плутония естественным образом закончатся. Есть соглашение об утилизации, нет его - к 25 году оружейный плутоний в России и так самоутилизируется.»Отвечу просто и незатейливо, с понятными ссылками для умных людей.
Отчёт Министерства энергетики США (DOE) о
запасах оружейного плутония в период 1944-2009 годов, опубликованный в 2012 году.
Краткое описание
основной площадки по производству американского плутония — Хэнфорда, штат Вашингтон. Последний реактор на ней закрыт в 1987 году.
Краткое описание
второй площадки, на которой в США производили оружейный плутоний — Саванна-Ривер, штат Южная Каролина. Последний реактор на ней закрыт в 1992-м году.
Таким образом, уже к 2007-му году весь американский оружейный плутоний уже, как вы понимаете, «самоутилизировался» и беспокоиться нам не о чем. Американские термоядерные бомбы просто не взорвуться. Му-ха-ха.
Ну а Министерство энергетики США что-то там придумывает то ли о 99,5, то ли о 95,4 тоннах оружейного плутония и об уменьшении общих запасов «оружейки» (по различным причинам) на 4,1 тонны (4%) за период 1994-2009 годов. Нет у них уже никакого плутония вот уже лет десять точно.
Я и фоточку вам приложил.
ЗЫ. Если вы прочитали текст по ссылкам и пояснения к нему с изрядной долей авторского сарказма, но так и не поняли, «что там с плутонием?», то вам ниже.
Плутоний не превращается в тыкву.
[показать]tnenergy: В неожиданно популярном предыдущем посте про СУОП постоянно всплывает вопрос, что плутоний очень быстро деградирует и хоть на свалку выкидывай - не годится никуда. Кажется это статья Бориса Алестара, откуда пришла эта чушь. Давайте разбираться.
[800x632]В руках у Луиса Альвареса контейнер с первым в истории человечества плутониевым ядром атомной бомбы.Итак, что вообще гипотетически может испортится в плутонии?
- Сам плутоний, который “работает” в бомбе (изотоп 239) распадается темпом аж 0,0028% в год - причем распадается он в основном в другой оружейный материал - U235. Первые заметные изменения в бомбе по этой причине произойдут лет через 300-400.
- Однако в плутонии оружейного качества, как мы знаем, только 90-95% 239 изотопа, есть и другие (типичный состав Weapon Grade: 93% Pu239, 4% Pu240, 2,2% Pu241, 0.6% Pu242, 0,15% Pu238 и 0,05% Pu243). Изотопный состав плутония с точки зрения обозримых длительностей (например 50 лет) почти не меняется - единственные изотопы плутония, которые распадаются относительно быстро (241 - 14 лет и 238 - 88 лет), только мешаются в бомбе. Получается, что вылеживаясь, изотопный состав плутония становится только лучше. По этой причине бомба не деградирует.
- Есть, правда, проблемка - 2,2% быстрораспадающегося изотопа Pu241 постепенно превращаются в изотоп америция Am241 - а это слабо гамма-излучающий нуклид, который имеет период полураспада 433 лет (т.е. его концентрация непрерывно растет, пока не распадается основная часть Pu241). Am241 начинает портить своим гамма-излучением элементы бомбы и ходящих мимо боеприпаса людей, к тому же является нейтронным ядом. Максимально допускаемая концентрация в боеприпасе Am241 - от 0,5 до 1%. Именно накопление Am241 является определяющим “старение” ядерного боеприпаса. Получается довольно неожиданная вещь - уже через 5-8 лет плутониевое ядро бомбы сделанное из материала с высоким содержанием Pu241 надо извлекать, и отправлять на переплавку с очисткой от америция - иначе бомба рискует не взорваться (из-за деградации, например, взрывчатки от гамма-излучения). Однако через 3-4 таких переочисток Pu241 в таком плутонии заканчивается, и дальше трогать плутоний не нужно. Получается, что первые 28 лет жизни плутония его надо регулярно переплавлять и очищать от америция, но затем, с потерей ~2% массы ситуация устаканивается, и плутоний перестает деградировать.
- Следующий механизм деградации - это воздействие радиации распада плутония на сам материал плутониевого ядра. Плутоний (почти все изотопы) предпочитает распадаться через альфа-распад, а вылетающие альфа-частицы повреждают материал, от чего он охрупчивается из-за повреждения решетки, в нем накапливается гелий, и металл увеличивается в размере (что называется ядерным распуханием). Интересно, что такие изменения материала положительно влияют на свойства плутония, как ядерной взрывчатки, но, увы, не добавляют надежности конкретному механическому изделию - ядерной бомбе. Поэтому раз в 15-30 лет плутониевое ядро надо отжигать или переплавлять, чтобы возвращать ему исходные свойства.
[400x290]
[400x252]Специальный образец плутония с высоким содержанием альфа-активного Pu238 и его распухание из-за деградации кристаллической решетки под воздействием внутреннего альфа-облучения.Итог: плутонивое ядро ядерной бомбы имеет срок службы, который зависит от исходного изотопного состава, а профилактика требует наличия радиохимических и пирометаллургических линий для химической очистки плутония и изготовления нового ядра из очищенного материала. Эти процессы требуются чаще в начале “жизненного цикла” оружейного плутония, и для плутония, изготовленного до 1988 года в настоящее время сходят на нет - сроки профилактики ядерного оружия можно увеличить.
[показать]
[400x324]Установка по переплавке плутония в лаборатории LANL, и расплавленный плутоний в ней.Основной проблемой для плутониевого заряда является накопление америция, однако проблема эта давно решенная. Даже в линии производства МОКС топлива на Железногорском ГХК есть “установка переочистки плутония УПП" (
ссылка на дипломную работу, защищенную по этой установке), на которой осуществляется отделение и концентрация америция от плутония - похожая установка давно существует и на Маяке.
В США радиохимические мощности по работе с плутонием сохранились на заводе Y-12 в Окридже (
документ, из которого можно понять, что завод продолжает заниматься переочисткой плутония), а с 2007 года
работает линия по переплавке плутониевых ядер и изготовлению новых в LANL. Впрочем основной комплекс в Хэнфорде, который занимался как извлечением плутония из ОЯТ реакторов, расположенных тут же, так и очисткой, переочисткой, изготовлением ядер и хранением плутония был закрыт в 1988 и в настоящее время
разобран. Тем не менее рассчитывать на то, что ядерное оружие США “протухло” не стоит - имеющихся мощностей вполне хватает, что бы поддерживать несколько тысяч боезарядов в рабочем состоянии, тем более, что плутоний с годами, как мы выяснили, только улучшается.
Источники - http://tnenergy.livejournal.com/,http://alex-anpilogov.livejournal.com/