Лазерное обогащение урана может облегчить распространение ядерного оружия

Применяемые сегодня способы обогащения урана разработаны чуть ли не во Вторую мировую; они дороги и сложны. В США близок к внедрению новый, лазерный метод, однако эксперты опасаются его простоты и эффективности.

Теперь получить сырьё для ядерной бомбы будет легко как никогда.

Природный уран содержит всего 0,72% ²³⁵U, способного к самоподдерживающейся ядерной реакции. Для увеличения соотношения содержания изотопа урана ²³⁵U к U²³⁸U используются газодиффузионный метод или метод газового центрифугирования. Последний наиболее распространён; при нём газообразный фторид урана приводится в очень быстрое вращение, и из-за разницы в массе молекул происходит разделение изотопов, которые затем переводятся обратно в металл. В отходах остаётся лишь 0,2–0,3% ²³⁵U. Именно этот изотоп является основным ядерным топливом (по крайней мере сегодня); без него невозможно получить плутоний, использующийся для создания ядерного и термоядерного оружия.

Однако ещё в начале 1990-х австралийская компания Separation of Isotopes by Laser Excitation (SILEX) разработала технологию обогащения урана путём облучения молекул UF₆ лазером. При этом U₂₃₅ получает бóльшую энергию, чем ²³⁸U, и может быть отделён от последнего гораздо проще и эффективнее, чем это делается сегодня. Несколько таких камер способны заменить тысячи центрифуг.

Однако Австралия не та страна, где эта методика могла получить развитие. С 2005 года в качестве партнёра австралийцы используют General Electric, справедливо полагая, что с такой «крышей» они запросто попадут на американский рынок уранового топлива — самый большой в мире. Теперь длительный и непростой процесс «экспертного анализа» (в кавычках — ибо преимущества метода были ясны ещё двадцать лет назад; тогда же сформировалось и экспертное мнение) близится к концу. Под занавес 2011-го General Electric завершила работы по технологии Silex масштабным испытанием нового вида оборудования для обогащения урана.

Новый метод обогащения урана впятеро с лишним дешевле газодиффузионного центрифугирования и втрое с лишним — газового. (Иллюстрация Nature.)

Считается, что Silex позволит существенно снизить стоимость топлива для энергетических реакторов. Соответствующий завод вот-вот начнут строить в Уилмингтоне (шт. Северная Каролина, США). На площади в 5,5 га расположатся мощности, обеспечивающие топливом около 40 ядерных энергоблоков (едва ли не десяток АЭС). Ну а 11 июля на заседании Комитета по ядерной безопасности и лицензированию Комиссии по ядерному регулированию США состоятся финальные слушания по предложению General Electric и Hitachi, которое предполагает сооружение коммерческого предприятия по лазерному обогащению урана.

Нет, это не счастливый конец. Скорее — начало, и хорошо, если процесс не будет омрачён несчастьями. Дело в том, что и лазеры (купить их можно в открытой продаже), и сама технология много проще центрифуг. Если на разработку пакистанской и индийской ядерной бомбы ушли десятилетия, и даже СССР с его экстремально-эффективными методами ускоренного создания ядерного комплекса потратил на соответствующие работы несколько лет, то теперь всё будет значительно быстрее. От введения в строй установки по лазерному обогащению до создания урановой бомбы пушечного типа (и даже плутониевой имплозивного типа) могут пройти считанные годы, даже в не самой развитой стране.

Американское физическое общество уже подало петицию в Комитет по ядерной безопасности и лицензированию, умоляя строго соблюдать правила выдачи лицензий, с тем чтобы оградить технологию от «чужих рук». Проблема в одном: несмотря на свойственное западному миру мнение, что незападные народы не могут самостоятельно совершать значимые технологические рывки, на деле всё чуть сложнее. Вышеописанная технология не сильно отличается от стандартного использования лазеров в лаборатории любой мало-мальски научно развитой страны. Мизерная площадь установок (по оценкам, в несколько раз меньше заводов, использующих центрифуги) позволит вести обогащение в компактном сооружении, и отследить это будет очень трудно.

Нынешние обогатительные заводы в США и Иране в несколько раз больше планируемого в Уилмингтоне. Скрыть мощности нового типа будет значительно проще. (Илл. Geoeye (Natanz) and USDA Farm Service Agency, via Google Earth.)

Специалист по ядерным технологиям из Принстонского университета (США) Скотт Кэмп замечает: «Многие страны имеют специалистов по лазерной технике, могущих вести работы по такой методике. И наоборот, если дело касается [мощных] центрифуг, являющихся технологией слегка эзотерического характера [для большинства стран мира], таких экспертов не найти днём с огнём».

Что ж, рано или поздно ядерное вооружение всех стран, имеющих к тому желание, должно было стать реальностью. Почему Пакистану и Индии можно, а Ираку с Ливией нельзя, не так ли? Остаётся надеяться, что политические элиты государств, надеющихся вступить в ядерный клуб, научатся мыслить разумно до того, как это произойдёт.

Подготовлено по материалам Nature News.