На заводе по обогащению урана в Исфахане, Иран. Фото AFP

Деление ядер на двоих

Радиоактивные отходы третьих стран поделят США и Россия

Джордж Буш предложил Конгрессу США выделить из бюджета на 2007 год 250 миллионов долларов на ядерную сделку с Россией, которая, на первый взгляд, может показаться благотворительностью. Причем - не в отношении непосредственного партнера: согласно замыслу президентской администрации, обе ядерных державы будут помогать менее развитым в этом отношении странам в более чем деликатном вопросе. А именно - в обогащении урана и переработке ядерных отходов. Ситуация тем любопытнее, что предложение неизбежно натолкнется на сопротивление экологов: 27 лет назад Соединенные Штаты отказались перерабатывать собственное отработанное ядерное топливо. Теперь речь идет о том, чтобы ввозить для этого чужое.

В обращении Буша говорится о "третьих странах", стремящихся добывать энергию наиболее современным способом, но которые, в то же время, не хотелось бы видеть обладателями ядерного оружия. Иными словами, помогать собираются как раз тем, кто и так делает успехи в ядерном направлении без посторонней помощи. Догадаться, какое государство первым подпадает под это определение, нетрудно: Иран, где вопреки международным договоренностям готовятся обогащать уран, снова фигурирует в большинстве новостных лент.

Политическая предыстория вопроса известна. Иран собирался создать два "гражданских" реактора на юго-западе страны, вблизи города Бушер, еще к 1981 году. Строительством занимались германские фирмы Siemens и Telefunken, которые были вынуждены его свернуть из-за смены политического режима и прочих форс-мажорных обстоятельств. Энергоблоки, готовые больше чем наполовину, были затем разрушены во время войны с Ираком. В 1995 году к восстановлению (а фактически - созданию "с нуля") Бушерской АЭС приступила Россия. В США (где в тот момент ближневосточное государство еще не успели назвать частью "оси зла", но уже относились к нему более чем настороженно) это посчитали серьезной угрозой и собственной безопасности, и договору о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО): речь шла о том, что не обделенное энергоносителями государство претендует на большее, чем просто дешевое электричество. А позже - нашли и веские доводы в поддержку такой версии. Затем обнаружилось, что международная организация МАГАТЭ, которая должна следить за соблюдением договора, справиться с этой проблемой самостоятельно не способна. Более трех лет функции переговорщиков выполняли европейские члены "ядерного клуба" - Великобритания, Франция и Германия, а параллельно иранские чиновники консультировались с российскими. Все это почти ни к чему не привело: в 2006 году официальный Тегеран заявил, что возобновит собственные ядерные исследования и без оглядки на международное сообщество.

Американские власти (и не только) опасаются сразу нескольких пунктов иранской ядерной программы. Вполне "гражданский" объект, каким является энергетический ядерный реактор, находится на стыке сразу нескольких военных технологий. А имеющихся в распоряжении Ирана приборов и чертежей, судя по всему, достаточно, чтобы изготовить сразу несколько качественно различных бомб.

Обогащенный уран, про который чаще всего вспоминают в этом контексте, был главным компонентом бомбы Little Boy, сброшенной в 1945 году на Хиросиму. "Мирный" уран, которым заполняют тепловыделяющие элементы реактора, отличается от него только "степенью обогащения". В природных урановых минералах присутствует смесь двух изотопов - ²³⁵U и ²³⁸U, только один из которых, уран-235, вступает в цепную реакцию. А она равно пригодна и для добычи электричества, и для уничтожения небоскребов. Разница - только в скорости, которая определяется тем, как и с чем реакцию проводят. Соответственно с этим классифицируют и топливо. Если урана-235 больше одной пятой, смесь называют сильнообогащенным ураном - такой концентрации достаточно для создания бомбы с минимальной эффективностью. Начинка "настоящего" ядерного оружия состоит из урана-235 на 85 и более процентов. В промышленных реакторах, как правило, используют заметно менее качественный продукт - там содержится от 3 до 5 процентов "легкого" изотопа. (Отклонения от этого правила хорошо известны: на атомных подводных лодках предпочитают уран оружейного качества, а "тяжеловодные" реакторы CANDU могут потреблять "природную" смесь, где урана-235 меньше процента.) Проблема в том, что разделение изотопов для мирных и военных целей протекает по практически одинаковой схеме.

Эксперты сходятся во мнении, что эта стадия - главная и, разумеется, самая трудная в создании бомбы. Она сводится к разработке устройств, которые сортируют атомы (или содержащие их молекулы) на основе однопроцентной разницы в массах. Участники Манхэттенского проекта применяли для этого газовую диффузию и циклотроны, а их последователи придумали еще более изощренную лазерную технологию. И, тем не менее, мировые запасы очищенного урана даже в разгар Холодной войны не превышали сотен тонн - при израсходованных миллионах тонн руды.

Так получилось, что в Иране оказались самые недорогие и эффективные из существующих средств разделения изотопов. В 2001 году стало известно, что Пакистан, вполне официально обладающий ядерным оружием, не слишком внимательно следит за сохранностью своих оборонных секретов. Ими успел поделиться с Ираном, Ливией и Северной Кореей "отец пакистанской бомбы", знаменитый физик-ядерщик Абдул Кадир Хан. В Иран по секретным каналам доставили так называемые "центрифуги Цаппа", разработанные в СССР учеными, которых вывезли из Германии сразу после Второй мировой войны. Хан имел возможность ознакомиться с патентованной версией устройства в Амстердаме, где в 70-х годах сотрудничал с компанией URENCO, занимающейся разделением изотопов. По возвращении в Пакистан он воспроизвел устройство за несколько лет, так что предметом купли-продажи были аутентичные пакистанские изделия.

С ядерным оборудованием предоставили возможность ознакомиться экспертам МАГАТЭ. Неприятным сюрпризом было то, что на ввезенных агрегатах нашлись следы обогащенного урана. Позже эксперты признали, что у найденного вещества - "пакистанское прошлое", и, следовательно, свои технологии Иран пока самостоятельно опробовать не успел. Хотя вопрос, не был ли продан Ирану "в комплекте" очищенный гексафторид урана, остался открытым.

Собственно ураном оружейного качества "ядерное дело" Ирана не исчерпывается. Общеизвестно, что в любом урановом реакторе происходит еще одна реакция, небезынтересная военным: в то время как ядра 235-го изотопа делятся и выделяют нейтроны, часть из них поглощается 238-м изотопом, при распаде которого образуется плутоний. А этот элемент, в отличие от его предшественника, выделить несколько проще - для этого, строго говоря, достаточно химических средств. Здесь, однако, тоже нужны оговорки. Плутоний-239 (из которого, кстати, была изготовлена вторая американская бомба, сброшенная на Нагасаки), как и уран-238, способен поглощать нейтроны. При этом быстрого распада не происходит, так что в качестве неотделимой химически примеси получается плутоний-240, а он малопригоден для создания бомб. Так случается, когда урановый контейнер проводит в реакторе больше года. Исходное топливо не успевает "выгореть" за такой срок, поэтому разработчики реактора оказываются перед выбором - производить дальше электроэнергию или извлекать досрочно сырье для бомбы. А по поводу того, стоит ли предоставлять такой выбор Ирану, большинство государств сходится во мнении: не стоит. В США убеждены, что то же касается и прочих новых претендентов на ядерный статус.

Нельзя сказать, чтобы Иран отнесся к этому с пониманием. Особенно возмутительной показалась иранским чиновникам позиция России, с которой, впрочем, решили продолжить переговоры. В Тегеране заявили, что схема, согласно которой топливо и отходы будут путешествовать туда и обратно, иранцев "не устраивает". Несколько позже - уточнили: устраивает, но требует поправок. Между тем, в пользу такого варианта высказались также США и Китай. И продемонстрировали, что готовы пойти на определенные уступки.

Вопрос в том, во что эти уступки обойдутся, не менее интересен, чем колебания "виновников торжества". Неожиданные заявления Ирана объяснить даже проще - если решается вопрос о статусе государства, брезговать "сильными ходами", равно как и предоставлять трибуну сторонникам иных мер, вряд ли станут. Что же касается США, то любое ядерное решение там воспринимается обществом довольно болезненно. Так, несмотря на то, что ядерное оружие и атомная энергия давно стали делом привычным, до сих пор нет согласия в том, что делать с отходами этих производств. Чужие проблемы подтолкнули Буша к "окончательному решению" ядерной проблемы - и отказу от стратегии, тщательно поддерживаемой три десятилетия.

В 1979 году президент Картер (который, к слову, сам был специалистом по ядерной энергетике) законодательно запретил переработку отходов АЭС в США. Поводом к этому стали опасения, что получаемые таким способом материалы с большей вероятностью заинтересуют террористов, чем если сделать "ядерный мусор" непригодным для дальнейшего употребления. Отходы решили свозить в Неваду, где для них собирались построить хранилище в пределах горного массива Юкка. Последние 27 лет, хотя хранилище так и не начало ничего хранить, у этого проекта находятся убежденные противники, так что ядерное топливо продолжает лежать в бассейнах при АЭС, и от горного хранилища все еще не поздно отказаться.

Идея Буша - не слишком новая. Похожее предложение - "глобальная инициатива в области ядерной энергетики" - впервые было озвучено в середине 2005 года, но тогда иностранные отходы США планировали перерабатывать самостоятельно. Когда иранскими отходами заинтересовалась Россия, слово "инициатива" решили заменить словом "партнерство", и выделить на это из американского бюджета на 2007 год относительно скромную сумму - 250 миллионов долларов. Строительство одной атомной станции обходится в несколько раз дороже - так что, задавшись целью извлекать из "мусора" плутоний, оба участника смогут (теоретически) сэкономить довольно серьезные деньги. И, разумеется, выиграть в политических отношениях. Впрочем, в первом из выводов есть основания сомневаться: хотя, например, в России и во Франции отработанное топливо перерабатывают давно, экономисты не уверены в "самокупаемости" такого процесса.

Главный продукт переработки топлива - плутоний. В США, где военные не испытывают недостатка в этом элементе, его собираются смешивать с оксидами урана и отправлять в специальные реакторы. Эффективность такого топлива (его обозначают аббревиатурой MOX) сравнима с эффективностью "среднеобогащенного" урана, а получение последнего сейчас заметно проще. Эту технологию многие считают по определению конверсионной: похожим способом сверхдержавы избавлялись от избытка арсеналов, накопленных за годы Холодной войны. (С "лишним" оружейным ураном поступали еще проще: к нему добавляли необогащенный, чтобы получить "стандартное" топливо для реакторов).

Так или иначе, голоса экономистов и экологов едва ли окажутся решающими. А 250 миллионов долларов - возможно, не самый дорогой замедлитель для делящегося урана.