Сюжеты

Центрифуги для атомной бомбы

Задача Ирана упрощается с каждым днем

Этот материал вышел в The New York Times (19.03.2010)
ЧитатьЧитать номер
Общество

 

Окруженная забором из колючей проволоки и охраняемая батареями противовоздушных орудий фабрика, раскинувшаяся посреди иранской пустыни, вызывает беспокойство во всем мире. Ее создание может означать, что Иран еще более приблизился к...

Окруженная забором из колючей проволоки и охраняемая батареями противовоздушных орудий фабрика, раскинувшаяся посреди иранской пустыни, вызывает беспокойство во всем мире. Ее создание может означать, что Иран еще более приблизился к обладанию ядерным оружием.

В то же время эта фабрика подчеркивает собой одну из особенностей процесса обогащения урана: он протекает неизменно с ускорением. «Чем выше уже достигнутая концентрация, тем проще ее еще увеличить», — объяснил специалист по обогащению урана, профессор механики и аэрокосмического конструирования Виргинского университета Хьюстон Вуд Третий. В науке такие процессы называются нелинейными.

Четыре года назад Иран начал обогащение урана в промышленных масштабах с использованием центрифуг — аппаратов, которые вращаются с чрезвычайно большой скоростью и отделяют уран-235 от более распространенной разновидности этого элемента, урана-238. Уран-235 в природе встречается редко. Атомы этого изотопа легко делятся, или расщепляются, высвобождая огромное количество энергии. Это явление используется для работы реакторов и для создания ядерных бомб. Для использования в реакторах обычно идет топливо, содержащее 4-5% урана-235, а для создания бомбы необходима концентрация не менее 90%.

На расположенном в пустыне комплексе ядерной фабрики в Натанце концентрация урана-235, содержание которого в природном сырье составляет примерно 0,7%, доводится примерно до 4%. Со времени ввода в строй фабрика уже произвела около двух тонн концентрата, из которого при дальнейшем обогащении можно получить материал для производства двух ядерных бомб.

7 февраля Иран объявил о начале обогащения накопленного расщепляемого материала до 20% якобы для применения на исследовательском реакторе в Тегеране. Специалисты считают, что повысить концентрацию с 4% до 20% будет сравнительно просто.

Иран приступил к новому этапу обогащения урана во вторник, 9 февраля. Тремя днями позже Франция, Россия и Соединенные Штаты подвергли действия Ирана критике, назвав их «эскалацией». В обращении к Международному агентству по атомной энергии представители этих трех стран в ООН высказали «растущую озабоченность ядерными намерениями Ирана».

Говоря научным языком, все дело в нелинейности. В случае нелинейного процесса незначительное изменение исходных данных может иметь непропорциональные по размеру последствия — неожиданно большие, либо неожиданно маленькие. Нелинейными являются погодные процессы, и небольшие изменения в одном районе могут стать причиной урагана в совсем другом месте. То же самое относится к землетрясениям и взрывам. Термин «нелинейность» означает несоразмерность причины и следствия.

Практическим примером нелинейности является то, что для получения все более чистого урана-235 Ирану требуется все меньшее и меньшее число центрифуг. Например, согласно одному из опубликованных расчетов, для обогащения урана до 4% требуется 3936 центрифуг, для дообогащения до 20% — только 1312 центрифуг, и, наконец, для получения урана, обогащенного до 90% (т.е. для создания бомбы), требуется всего 128 центрифуг.

«Дело тут в том, что на низких уровнях обогащения требуется обрабатывать гораздо большие массы вещества, — объясняет Дэвид Олбрайт, президент базирующегося в Вашингтоне независимого «Института научных исследований и международной безопасности», занимающегося мониторингом распространения ядерных технологий и выполнившего приведенный выше расчет. — Именно снижение массы вещества и приводит к значительному упрощению задачи».

Центрифуги, в которых на больших оборотах вращаются небольшие порции газообразного урана, используются для разделения двух видов атомов одного и того же элемента, так называемых изотопов. Исходным сырьем является вещество, на 99,3% состоящее из более тяжелого изотопа, урана-238. С каждым этапом из вещества удаляется все большее количество тяжелого урана, а оставшееся вещество, уже в большей, чем раньше, степени состоящее из легкого изотопа, вновь пропускается через центрифугу.

В урановой руде на каждый атом легкого изотопа урана приходится в среднем 140 атомов тяжелого изотопа, и чтобы разделить изотопы, требуется задействовать множество центрифуг. Достигнутая 4% концентрация легкого изотопа означает, что 115 из каждых 140 тяжелых атомов уже удалены.

Чтобы после этого достичь 20% концентрации, требуется удалить уже всего 20% тяжелых атомов. Далее, чтобы довести концентрацию до 90%, то есть до состояния оружейного сырья, требуется удалить уже всего лишь около 4% оставшихся тяжелых атомов. Это-то и вызывает озабоченность многих стран.

«В раскинувшемся посреди пустыни комплексе в Натанце Иран представил инспекторам доказательства того, что ему удалось дообогатить часть имеющегося у него 4% уранового концентрата до 20%», — сообщается в опубликованном 18 февраля докладе МАГАТЭ. Но американские и европейские специалисты считают, что количество материала пока слишком невелико.

Для обогащения урана до 4% Ирану потребовались тысячи центрифуг. Сейчас основная работа, согласно МАГАТЭ, выполняется на головной фабрике в Натанце, оснащенной 164 центрифугами. Даже учитывая нелинейную природу процесса, такого количества центрифуг недостаточно для быстрого получения обогащенного урана. Более того, из обогащенного урана еще необходимо изготовить топливные стержни для реакторов.

«Мы уверены, что у Ирана нет ни достаточно квалифицированных специалистов, ни прав на интеллектуальную собственность, необходимых для изготовления топливных стержней», — заявила верховный комиссар ЕС по внешней политике и политике безопасности Кэтрин Эштон.

Друзья!

Если вы тоже считаете, что журналистика должна быть независимой, честной и смелой, станьте соучастником «Новой газеты».

«Новая газета» — одно из немногих СМИ России, которое не боится публиковать расследования о коррупции чиновников и силовиков, репортажи из горячих точек и другие важные и, порой, опасные тексты. Четыре журналиста «Новой газеты» были убиты за свою профессиональную деятельность.

Благодаря вашей помощи, мы и дальше сможем рассказывать правду о важнейших событиях в стране. Мы хотим, чтобы нашу судьбу решали только вы, читатели «Новой газеты». Мы хотим работать только на вас и зависеть только от вас. Примите участие в судьбе «Новой газеты».

Становитесь соучастниками!
Вы можете просто закрыть это окно и вернуться к чтению статьи. А можете — поддержать газету небольшим пожертвованием, чтобы мы и дальше могли писать о том, о чем другие боятся и подумать. Выбор за вами!
Стать соучастником
Рейтинг@Mail.ru

К сожалению, браузер, которым вы пользуйтесь, устарел и не позволяет корректно отображать сайт. Пожалуйста, установите любой из современных браузеров, например:

Google ChromeFirefoxOpera