Plutonium av vapenkvalitet

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 29 december 2019; kontroller kräver 11 redigeringar .

Vapenplutonium eller plutonium-239  är plutonium i form av en kompakt metall som innehåller minst 94% av 239 Pu -isotopen . Designad för att skapa kärnvapen .

Namn och funktioner

De kallar det "vapen" för att skilja det från "reaktor". Plutonium bildas i vilken kärnreaktor som helst som arbetar på naturligt eller låganrikat uran, som huvudsakligen innehåller isotopen 238 U , när den fångar överskott av neutroner . Men när reaktorn är i drift brinner den vapenklassade plutoniumisotopen snabbt ut, som ett resultat av att en stor mängd 240 Pu-, 241 Pu- och 242 Pu-isotoper ackumuleras i reaktorn, som bildas under successiva infångningar av flera neutroner - eftersom förbränningen- djupet bestäms vanligtvis av ekonomiska faktorer. Ju lägre utbränningsdjup, desto färre isotoper 240 Pu, 241 Pu och 242 Pu kommer att finnas i plutonium separerat från bestrålat kärnbränsle, men desto mindre plutonium bildas i bränslet.

Specialtillverkning av plutonium för vapen som nästan uteslutande innehåller 239 Pu krävs, främst för att isotoper med massnummer 240 och 242 skapar en hög neutronbakgrund , vilket gör det svårt att designa effektiva kärnvapen, dessutom har 240 Pu och 241 Pu en betydande kortare halveringstid än 239 Pu, på grund av vilken plutoniumdelarna värms upp, och det är nödvändigt att ytterligare införa kylflänselement i utformningen av ett kärnvapen. Också sönderfallsprodukterna från tunga isotoper förstör metallens kristallgitter, vilket kan leda till en förändring i formen av plutoniumdelar, vilket är fyllt med misslyckandet av en kärnsprängladdning. Av alla plutoniumisotoper har 239 Pu den minsta kritiska massan (ca 10 kg [1] mot 87 kg för 238 Pu [1] , 40 kg för 240 Pu, 12 kg för 241 Pu [2] och 75-100 kg för för 242 Pu [2] ) [3] .

I princip kan alla dessa svårigheter övervinnas, och nukleära explosiva anordningar från "reaktor"-plutonium har framgångsrikt testats, dock i ammunition, där kompakthet, låg vikt, tillförlitlighet och hållbarhet spelar en viktig roll, endast specialtillverkat plutonium av vapenkvalitet. är använd.

Produktion

I Sovjetunionen utfördes produktionen av plutonium av vapenkvalitet först vid Mayak - fabriken i staden Ozersk (tidigare Chelyabinsk-40, Chelyabinsk-65), sedan vid Siberian Chemical Plant i Seversk (tidigare Tomsk-7), senare den kemiska gruvfabriken i Zheleznogorsk (även känd som Sotsgorod och Krasnoyarsk-26). Sedan 1997 har plutonium av vapenkvalitet som producerats i Ryssland upphört att användas vid tillverkning av kärnladdningar och började komma in i lagringsanläggningar som en del av Ryska federationens genomförande av "Avtalet mellan Ryska federationens regering och Rysslands regering". USA:s regering om samarbete i samband med reaktorer som producerar plutonium", som trädde i kraft den 23 september 1997. [4] 1999 stängdes reaktorerna i Ozyorsk och Seversk, 2010 stängdes den sista reaktorn i Zheleznogorsk. [5]

I USA producerades vapenplutonium på flera platser, till exempel Hanford Complex i delstaten Washington . Produktionen lades ner 1988. [6]

Avfallshantering

Sedan slutet av 1990-talet har USA och Ryssland utvecklat avtal för hantering av överskott av vapenplutonium [7] .

Den 2 september 1998 antog Rysslands och USA:s presidenter ett gemensamt uttalande "Om principerna för hantering och disposition av plutonium som förklaras som inte längre nödvändigt för försvarsändamål" [8] .

Avtalet om avyttring av plutonium , som inte längre är nödvändigt för försvarsändamål, undertecknades den 29 augusti 2000 i Moskva och den 1 september 2000 i Washington av USA:s vicepresident Al Gore och Rysslands premiärminister Mikhail Kasyanov [9] . Ratificeringen genomfördes i juni 2011 [10] [11] . Avtalet föreskrev bearbetning av 34 ton plutonium på varje sida.

Ursprungligen, 2001, var det planerat att börja återvinnas från 2007 i en mängd på minst 2 ton per år [12] . Enligt rapporter från 2010 var deponeringsstart planerad till 2018 [9] [13]

Hösten 2016 skickade Ryssland ett meddelande till USA om upphävande av avtalet, på grund av USA:s underlåtenhet att uppfylla sina skyldigheter [14] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Uppdaterade kritiska massuppskattningar för Plutonium-238 , US Department of Energy: Office of Scientific & Technical Information
  2. ↑ 1 2 Amory B. Lovins, Kärnvapen och kraftreaktorplutonium , Nature , Vol. 283, nr. 5750, sid. 817-823, 28 februari 1980
  3. ↑ Kritisk massa Arkiverad 28 december 2013 på Wayback Machine // European nuclear society 
  4. ↑ AVTAL mellan Ryska federationens regering och USA:s regering om samarbete i samband med plutoniumproducerande reaktorer (som ändrat den 12 mars 2003) Arkivexemplar daterad 24 juni 2021 på Wayback Machine , utarbetad av Kodeks JSC
  5. ↑ I Zheleznogorsk stängdes den sista reaktorn i landet, som producerade plutonium av vapenkvalitet under det senaste halvseklet. . Hämtad 10 november 2014. Arkiverad från originalet 10 maj 2021.
  6. ↑ Ivan Fursov . Urandiet: USA:s kärnkraftsindustri kan möta bränslebrist  (engelska) , RT (25 september 2013). Arkiverad från originalet den 8 september 2017. Hämtad 27 december 2013.  "Tillverkningen av plutonium av militär kvalitet har också stoppats i både USA (1988) och Ryssland (1994).".
  7. ↑ Om internationellt samarbete med Ryssland inom området för bortskaffande av överskott av vapenplutonium Arkiverad kopia av 14 juni 2021 på Wayback Machine / MFA i Ryska federationen, avdelningen för säkerhet och nedrustning vid Ryska federationens utrikesministerium , 2001-03-11
  8. ↑ Ubeev A. V. Plutonium Disposition Agreement Arkivkopia daterad 25 maj 2018 på Wayback Machine / Nuclear Non-Proliferation: A Concise Encyclopedia, PIR Center
  9. ↑ 1 2 2000 Plutonium Management and Disposition Agreement Arkiverad 4 oktober 2016 på Wayback Machine / State.gov , Office of the Spokesman, 13 april  2010
  10. ↑ En lag undertecknades om ratificeringen av avtalet mellan Rysslands och USA:s regeringar om bortskaffande av plutonium, vilket inte längre är nödvändigt för försvarsändamål Arkiverad 14 juni 2021 på Wayback Machine // kremlin.ru, juni 7, 2011
  11. ↑ kremlin.ru, federal lag nr 108-FZ daterad 3 juni 2011 Arkivkopia daterad 14 juni 2021 på Wayback Machine "Om ratificering av avtalet mellan Ryska federationens regering och USA:s regering om avyttring av plutonium som förklarats som plutonium som inte längre är nödvändigt för försvarsändamål, dess hantering och samarbete på detta område"
  12. ↑ A. Jomotte . Tvist i Bryssel om plutoniums öde , Priroda nr 11 (2001). Arkiverad från originalet den 18 oktober 2018. Hämtad 4 oktober 2016.
  13. ↑ Plutoniumlagring vid Department of Energy's Savannah River Site: Första årsrapporten till kongressen (länk ej tillgänglig) A–1. Defence Nuclear Facilities Safety Board (2004). Hämtad 15 februari 2009. Arkiverad från originalet 19 oktober 2016. 
  14. ↑ Dekret från Ryska federationens president av den 3 oktober 2016 nr 511 Arkivexemplar av den 3 oktober 2016 på Wayback-maskinen "Om Ryska federationens upphävande av avtalet mellan Ryska federationens regering och regeringen för Amerikas förenta stater om avyttring av plutonium som förklarats vara plutonium inte längre nödvändigt för försvar, hantering och samarbete inom detta område och protokoll till detta avtal."

Länkar