Чи здатна Україна створити атомну бомбу? Що кажуть фізики-ядерники різних поколінь
Скандальна зустріч українського та американського президентів наприкінці лютого шокувала українців. І як завжди буває в критичних ситуаціях, люди починають діяти нестандартно. Співзасновник Monobank Олег Гороховський відразу ж відкрив збір коштів «на ядерку». Це рішення було відповіддю на суспільні запити на повернення Україні ядерної зброї на тлі погіршення відносин із США і відсутністю дієвих гарантій безпеки. Менш ніж за добу люди переказали на рахунок Гороховського понад 20 млн грн. Зрештою, збір було зупинено. Банкір пояснив, що пожартував, а збір влаштував, аби показати єдність українців. Пізніше Гороховський заявив, що перераховує усі кошти одному із благодійних фондів, що допомагає Збройним силам.
Тим не менше запит суспільства на те, щоби повернути Україні ядерну зброю, залишається. Більш того, навіть деякі українські дипломати змінили свою позицію щодо цього питання. Зокрема, колишній постійний представник України в ООН Володимир Єльченко, який довгі роки працював на питання роззброєння та без’ядерного статусу, розповів «Главкому», що тепер став прихильником повернення ядерної зброї. Радить Україні працювати над її повернення і перший міністр закордонних справ РФ Андрій Козирєв. Про це він сказав в інтерв’ю «Главкому». Важливо, що Козирєв був якраз одним із тих дипломатів, який працював над текстом Будапештського меморандуму, що фактично роззброїв Україну.
На початку 90-х з українського боку над цим питанням працювала ціла комісія. Експертом у ній був директор Науково технічного комплексу «Ядерний паливний цикл» Національного наукового центру «Харківського фізико-технічного інституту» Національної академії наук, кандидат фізико-математичних наук Володимир Красноруцький. У його біографії є ще цікавіший факт. Красноруцький навчався в одній із двох спецгруп Харківського фізико-технічного інституту (ХФТІ), які готували спеціалістів з розробки ядерної зброї. Офіційно спецгрупи були створені для навчання «спеціалістів задля вирішення ядерно-технічних питань». Важливо зазначити, що Харківський фізтех був першим університетом у СРСР (у 1940 р.), науковці якого подали керівництву заявку «Про використання урану як вибухової і отруйної речовини».
Проблему створення надкритичної маси урану (необхідної для вибуху) вони пропонували вирішити наступним чином: заповнити ураном посудину, розділену непроникними для нейтронів перегородками таким чином, щоби в ізольованій секції змогла поміститися кількість урану, що має масу, значно більшу, ніж критична. Це призведе до миттєвого виникнення уранового вибуху.
Проте частина учених заявили, що це не спрацює, оскільки, мовляв, створити в прийнятних габаритах стінки, «непроникні для нейтронів», неможливо. Тим не менше, визнають, що пропозиція харківських учених дала значний поштовх для подальших досліджень і виготовленню ядерної бомби у СРСР у 1949 році.
Тема української «ядерки» турбує не тільки українців. Спецпредставник президента США з особливих доручень Річард Ґренелл 25 березня написав у соцмережі X, що ядерна зброя, яку Україна віддала Росії насправді не належала Україні, а була російською. Але такі заяви спростовують українські фізики, які кажуть, що зброя насправді українська, і у разі потреби наша держава самостійно могла її використати, не озираючись на Москву.
Аби розібратися, чи є в Україні спроможності повернути ядерну зброю, які були напрацювання наших науковців з часів СРСР, як Москва приховувала ядерні розробки у Харкові і які кошти втратила Україна під час ядерного роззброєння «Главком» поспілкувався з двома фізиками-ядерниками різних поколінь: Володимиром Красноруцьким, який здобув фах якраз у напрямку розробки ядерної зброї, а також із Валерієм Зуйком (кандидатом фізико-математичних наук, фахівцем у радіаційній фізиці та ядерній безпеці), членом правління «Українського ядерного товариства».
Володимир Красноруцький: Зібрати спеціалістів і налаштувати їх на створення ядерної бомби – не проблема
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F28%2F8143fca5a4554954db99f7872fa8f2fe.jpg)
Перший проєкт ядерної бомби, розробку якої проводив Харківський фізико-технічний інститут (ХФТІ), був у 1940 році. Під час Другої світової війни роботи припинилися. Потім першу бомбу в СРСР все ж виготовили, але сталося це вже у Росії. А що було після війни у Харкові, наскільки інститут був долучений до створення цієї ядерної бомби?
Найскладніший момент у створенні ядерної бомби полягав у тому, щоби обґрунтувати можливості протікання ланцюгової ядерної реакції (яка би спричинила вибух). Є книги з історії ХФТІ (Харківського фізико-технічного інституту), де це все було трохи описано. Але описано мало, оскільки тема ядерної зброї була дуже сильно засекречена, ніякої інформації про це особливо й не було. Якраз у цей період йшла Друга світова війна, інститут перебував у евакуації.
Деякі супутні питання щодо створення бомби вирішувала робота нашого інституту. Перш за все, це питання зі збагачення урану. Це також питання забезпечення радіаційної стійкості і працездатності урану. Тобто в інституті виконувалася лише частина робіт, які стосуються розробки і створення ядерної зброї. Прямих робіт з розробок, тобто створення її конструкції, розрахунків, пов’язаних з отриманням плутонію, у нас в інституті не проводили.
Перша у СРСР розробка ядерної бомби відбулася в Українському фізико-технічному інституті у 1940 році (пізніше ХФТІ). Тоді учені Віктор Маслов, Володимир Шпинель і Фрідріх Ланге подали заявку на винаходи, що охоплювали весь комплекс робіт, необхідних для створення ядерної бомби: «Про використання урану як вибухової й отруйної речовини», «Спосіб приготування уранової суміші, збагаченої ураном з масовим числом 235. Багатомірна центрифуга» і «Термоциркуляційна центрифуга». У заявці до керівництва вони запропонували схему вибуху.
Заявка потрапила на розгляд до академіка Віталія Хлопіна. Його висновок – заявка не має реального фундаменту. Крім того, по суті в ній дуже багато фантастичного. Дехто називає заявку харківських учених першим проєктом ядерної зброї в СРСР. Інші заперечують, мовляв, ідеться лише про теорію, до проєкту було ще дуже далеко. Так чи інакше, ХФТІ став чи не головним Інститутом у СРСР у сфері фундаментальних досліджень ядерної фізики і допоміг у майбутньому створити першу в Союзі ядерну зброю у 1949 році (творці Ігор Курчатов і Юлій Харитон).
Володимире Семеновичу, але яка насправді була причина в тому, що проєкт бомби, що розроблялася у Харкові, влада «зарізала»?
Одразу хочу вас виправити. Некоректно називати це словом «проєкт». Від Інституту було подання на винахід атомної бомби, пропозиція з прорахунками ядерних і фізичних реакцій, якщо говорити простіше. Суто теоретична частина. Це подання не «зарізали», як ви кажете, а просто відклали у бік і сказали, що це маячня, та і все.
Врахуйте, що на той час такий винахід – це було дуже незвично. У той час (1940-й рік і після Другої світової війни) Ігор Курчатов активно брав участь у роботі нашого Інституту. Він у той час не був провідним у напрямку розробки такої зброї. Та і ядерна фізика не була провідною наукою тоді, хоча з точки зору, яка панувала у світі, її значення було високим і воно зростало. Завдяки цьому і наш інститут ставав все більше і більше відомим. Не тільки завдяки ядерній зброї, а й багатьом іншим дослідженням.
Ціла плеяда видатних фізиків у ті часи працювали в інституті, працювали у напрямку створення ядерної зброї, були дотичні до цього процесу. Вже далеко після війни цілий ряд фізиків ХФТІ працювали у різних напрямках щодо ядерних реакторів на АЕС, у тому числі брали участь у розрахунках обґрунтування критичних ланцюгових реакцій тощо.
Володимир Красноруцький після закінчення школи у 1954 році вступив до Харківського державного університету та у 1959 році закінчив навчання у складі спецгрупи фізико-математичного факультету за фахом «фізика». У 1974 році, після захисту кандидатської дисертації, був обраний керівником створеної лабораторії з дослідження та розробок ядерного палива із застосуванням металевих матеріалів для ядерних реакторів.
У лабораторії опрацьовувалися нові напрямки конструкцій та технологій твелів (тепловидільний елемент (твел) – головний конструктивний елемент активної зони ядерного реактора, в якому знаходиться ядерне паливо), були створені нові варіанти твелів для реакторів різного типу та призначення, зокрема твел з дисперсійним паливом для роботи у реакторах спецпризначення типу «Памір» та підводних човнах з ресурсом безперервної роботи більше 20 років. Після здобуття Україною незалежності, Красноруцький брав безпосередню участь у складі комісії, створеної Кабінетом міністрів щодо ядерного роззброєння.
Для збереження в Україні наукового потенціалу та проведення робіт по ядерному паливу у ННЦ ХФТІ (Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут») в 1994 році було створено окремий підрозділ – Науковий технічний комплекс «Ядерний паливний цикл» (НТК ЯПЦ), директором якого був призначений Красноруцький. Цей підрозділ є єдиним в Україні, який веде конструкторсько-технологічні роботи з розробки в Україні ядерного палива…
Чому після Другої світової війни саме розробкою бомби займалися учені в Росії, чому Харківському фізтеху не довірили це, адже саме у Харкові були на той час вже значні напрацювання?
Не можна казати, що розробку забрала Росія. Тоді дуже велику увагу держава приділяла усім питанням, пов’язаним із ядерною зброєю. Само тому ХФТІ як був організований у Харкові, так і залишився у Харкові після війни. З цього приводу порадив би прочитати книжки: Щербаков В.А. «Лаборатория №1 и атомный проект СССР», Юрій Ранюк «Лабораторія №1. Ядерна фізика в Україні». Щодо ядерної зброї. Розробникам потрібно було отримати багато розрахунків фізичних даних, аби цю інформацію використати для конструювання атомної бомби. Це ядерні константи, ядерні характеристики. Ці розрахунки якраз і проводив ХФТІ. Для цих розрахунків в інституті був створений найпотужніший на той час лінійний прискорювач на 2 МеВ. Поза межами Харкова був створений для досліджень новий майданчик. Ще й корпус новий побудували. Все це задля розвитку у Харкові ядерної фізики і вирішення матеріалознавчих задач, результати вирішення яких, перш за все, йшли на створення ядерної зброї, а також для використання ядерної енергії у мирних цілях, зокрема на АЕС.
Як оцінити значення дослідження ХФТІ у створенні першої в Радянському Союзі ядерної бомби у 1949 році? Воно було найбільшим, адже без цієї роботи ніякої бомби не створили би?
Все ж таки основна робота проводилася у Курчатовському інституті (колишня назва «Лабораторія №2»), який було створено у Москві. А «Лабораторія №1» була створена на основі «Українського фізико-технічного інституту», який потім став Харківський фізико-технічний інститут (ХФТІ). Мета створення – для забезпечення виконання спеціальних завдань з реалізації створення у СРСР ядерної бомби (відділ фізики ядра атома). Назвали «Лабораторія» задля прикриття, аби затуманити мізки, і ніхто не здогадався, для чого вони були створені. Курчатов покладав дуже великі сподівання на фізичні дослідження у Харківському інституті. Але, все ж підкреслю, вони були допоміжними до тих, які проводилися в інших місцях, в тому числі у Росії. Це видобуток, збагачення урану, виділення чистого урану, виділення з нього плутонію і багато іншого. Усе це різні напрямки, які в різних республіках СРСР виконувалися. Наш інститут займався фундаментальними роботами.
Той факт, що Курчатов і Синельников були друзями, не слід скидати, коли говоримо про успіхи роботи Харківського інституту, вони були зв’язані родинними зв’язками також (сестра Кирила Синельникова Марина Дмитрівна була дружиною Ігоря Курчатова). Ще до Другої світової війни вони між собою дружили, і закордоном бували. Їх багато що пов’язувало і Курчатов багато допомагав Харківському інституту, адже все з нуля починалося. В інституту були передові позиції у розвитку термоядерної фізики, досліджень атомної енергії. Харківський інститут був настільки комплексним у Радянському Союзі, що жоден інший інститут не міг з ним тягатися, оскільки проводилися фундаментальні теоретичні речі, які поєднувалися з конкретними практичними, зокрема, і у вивченні космосу.
Після здобуття Україною незалежності Інститут брав участь у роботах з ядерного роззброєння України. Особисто я був експертом у комісії, яка цим займалася, яку очолював Юрій Костенко (керівник парламентської робочої комісії щодо ядерного роззброєння у 1992-1994 роках).
«Від Кравчука надходили жорсткі накази: «ліквідувати ядерну зброю»
Якщо ви зачепили тему ядерного роззброєння, не можна не поставити запитання, яке доводиться чути часто і від багатьох людей. Є розповсюджена думка, що Україна навіть якби дуже хотіла, все одно не могла би залишити у себе ядерну зброю, оскільки «червона кнопка» пуску ракет була у Москві. Чи насправді були у нас можливості самостійно використати ракети з ядерним боєзарядом? За яких умов?
Дійсно, ще якийсь час ми могли самі їх використовувати. Це питання якраз дуже жорстко вирішувалося на зустрічах комісії. Але слід знати, що експлуатація ракет з ядерними боєголовками вимагала подолання безлічі обмежень, слід було виконати безліч вимог. Для цього потрібно було мати у країні спеціалізовані організації моніторингу і контролю за цією зброєю, яких в Україні не було і немає зараз, вони є у Росії. Тому для такого озброєння був граничний час роботи. Ну а далі, коли він сплив, потрібно було вирішувати, що зі зброєю робити далі, адже вона у будь-який момент поза терміном експлуатації, могла вибухнути.
То скільки ще часу можна було використати ракети із ядерним боєзарядом, які були в України у наявності, і щоби це точно було безпечно для нас?
У тактичної ядерної зброї є артилерійські снаряди, їх можна було дуже довго зберігати безпечно. А авіабомби всього 10-12 років, якщо я правильно пам’ятаю. Врахуйте, що на момент, коли Україна позбавлялася ядерної зброї, ці ракети уже ж якийсь час у нас перебували. Тому якраз про це і на комісії говорили. Рішення щодо стратегічної зброї ухвалював президент Леонід Кравчук. Ми тоді багато фінансово втратили (Україна не змогла зберегти ядерне паливо з ядерних ракет), оскільки жорстко надходили накази від президента: «ліквідувати ядерну зброю». Хоча тоді мали порахувати, як позбуваючись ядерної зброї, зберегти ядерне паливо, аби далі у мирних цілях його використовувати.
Коли ви навчалися, а потім почали працювати, чи чули тоді прізвища перших розробників ядерної зброї Роберта Оппенгеймера, Георгія Кістяківського? Що взагалі про них тоді знали?
Так, чули, але не більше того. Нещодавно ми багато робіт виконали з диверсифікації ядерного палива України, працювали з компанією Westinghouse (компанія-виробник палива для АЕС). То я їздив у відрядження до США, відвідав ядерний реактор, на якому отримувався плутоній для першої ядерної бомби. Подивився на всі ці речі розробників, хто як працював, за яким робочим столом сидів, якою обчислювальною машинкою вони користувалися. Усе це мав нагоду побачити на власні очі. А у ті часи в СРСР ми цього всього не знали. Коли я навчався, «беріївщина» була, нам було заборонено навіть посилатися на закордонні джерела.
Я навчався в одній із двох спеціальних груп Харківського державного університету саме у напрямку фундаментальних питань ядерної фізики. Спецгрупи були створені саме для навчання спеціалістів задля вирішення ядерно-технічних питань. Звичайно, було дуже цікаво навчатися, хоча багато чого з того часу забулося.
Зараз в Україні популярна ідея повернення ядерного статусу. Зрозуміло, що для цього насамперед має бути політичне рішення, гроші і, головне, фахівці. То чи є сьогодні спеціалісти, які могли би взятися за повернення ядерної зброї, якби держава ухвалила таке рішення? Яка ситуація у нас в країні із ядерною фізикою, чи не повтікали фахівці?
Ситуація зі спеціалістами в Україні кожного року катастрофічно погіршується, гробиться фундаментальна наука. Просто подивіться, які зарплати у молодих співробітників, які приходять до інститутів Національної академії наук. Насправді ніхто з молодих не хоче іти і працювати в інститути. Тим не менше, рівень є таким, що якщо би сьогодні було потрібно зібрати спеціалістів і налаштувати їх на роботу зі створення ядерної бомби, то в цьому не було би проблем. Налаштувати швидко можна. Люди ще є.
Але от далі, з точки зору техніки, є проблеми, які так швидко не вирішиш. Ми можемо все своє робити сьогодні, і реактори атомні створювати, і паливо самі для цих реакторів робити. Але таких задач перед нами ніхто не ставить. Все кажуть, що ми купимо, зокрема у Westinghouse. Єдина надія у нас, учених, на те, що якось ситуація у країні стабілізується, і нам почнуть ставити задачі, аби у державі було власне виробництво.
Якщо уявити, що є і політична воля, і гроші, і виробничі потужності, а також команда спеціалістів. Скільки часу потрібно буде в українських умовах створити ядерну бомбу?
Аби зробити ядерну бомбу, треба створити відповідну промисловість в Україні. Ви так це кажете, ніби її зробити раз плюнути. Але це не так. З політичної точки зору, нам потрібно подолати вето на можливість роботи з високозбагаченим ураном, збагаченням вище 90%, і мати можливість отримувати плутоній. Поки що всього цього ми не маємо права робити. Спеціалістів, які вміють так збагачувати уран, дуже мало. Дійсно, у світі можна купити потрібне для необхідного збагачення устаткування. Але якщо ми, маючи вето, просто заявлятимемо бажання це устаткування купити, нам його навряд чи продадуть. Як бачите, перешкод чимало.
Знаєте, я і у Верховній Раді колись виступав, говорив, що потрібно підтримувати розвиток атомної енергетики. Бо коли вона розвиватиметься в країні, можна буде говорити і про інші різні аспекти використання ядерних технологій, у тому числі про ядерне озброєння. Наприклад, питання відцентрового збагачення урану можна було раніше закрити. Можна було раніше створити необхідні для збагачення урану центрифуги і працювати з ними. Але держава хрест на цьому поставила. За найкращого розвитку подій, коли буде і вказівка, і ми матимемо дозволи на всіх рівнях, і гроші, то за років 15, думаю, можна зробити ядерну зброю.
Валерій Зуйок: Ізраїлю вдалося створити ядерну зброю завдяки підтримці союзників і доступу до технологій
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F28%2F156df2b8b10e181e55966d0cdb4e5672.jpg)
У другій частині розмови про ядерну зброю і перспективи українських розробок «Главком» поговорив із представником молодшого покоління українських фізиків Валерієм Зуйком, кандидатом фізико-математичних наук у радіаційній фізиці та ядерній безпеці, членом правління «Українського ядерного товариства». Науковець пояснює, які можливості є в України, аби повернути ядерний статус, чи має під собою ґрунт розповсюджена думка, що відпрацьоване ядерне паливо можна використати для виготовлення атомної бомби, та як Ізраїлю вдалося непомітно створити ядерну зброю.
Пане Валерію, як фізики сприймають заяви про те, що Україні слід зайнятися розробкою ядерної зброї, слід повернути статус держави, що має ядерну зброю?
Подібні заяви зустрічаються часто, а останнім часом кількість їх збільшується. Зовсім недавно співвласник одного з ключових банків України оголосив збір «На ядерку», до якого протягом доби долучилось понад 70 тис. людей та вдалося зібрати майже 23 млн грн. На мою думку, це свідчить, що це питання хвилює не лише блогерів та політиків, а й звичайних людей.
Фізики та фахівці у сфері ядерних технологій зазвичай сприймають подібні заяви скептично, або навіть критично. Це пов’язано з кількома ключовими факторами:
- Технологічна складність. Розробка ядерної зброї – надзвичайно складний технологічний процес, що потребує значних грошових ресурсів, наукових кадрів, спеціалізованої інфраструктури та доступу до збагаченого урану або плутонію. Україні, яка все ще є країною з розвиненою наукою і промисловістю, необхідні десятиліття на подібні проєкти.
- Міжнародні зобов'язання. Україна підписала Будапештський меморандум та є учасницею Договору про нерозповсюдження ядерної зброї (ДНЯЗ), за яким вона відмовилася від ядерного арсеналу. Порушення цих зобов'язань може призвести до міжнародної ізоляції, санкцій і втрати підтримки від союзників. Розробка ядерної зброї може призвести до погіршення відносин з ключовими партнерами, включно з ЄС та США.
- Вартість і ресурси. Якщо Україна захоче стати ядерною державою, то володіння ядерною зброєю – це не лише її розробка. Необхідно забезпечити зберігання, модернізацію, систему доставки (ракети, авіація) і захист від несанкціонованого використання. Я не можу навіть припустити, скільки ще й на це потрібно коштів щорічно.
Блогери та люди без профільної освіти часто недооцінюють ці фактори, або спрощують питання до політичних гасел. Для фізиків ці заяви виглядають як прояв популізму, що не враховує реальних технологічних викликів.
Якщо узагальнити думку експертного середовища, то фахівці вважають, що на теперішній момент повернення до ядерного статусу не є реалістичним та ефективним рішенням для посилення безпеки України. Натомість необхідно зробити акцент на розвиток сучасних звичайних озброєнь та співпрацю з міжнародними партнерами.
Нині Україна не має ядерної зброї і не здійснює її розробку. Але уявімо, політичне рішення на розробку і виготовлення ухвалене, кошти знайшлися. В одному зі своїх текстів ви писали, що «в Україні немає науково-виробничої бази для відновлення ядерного арсеналу». Що під цим мається на увазі?
Для всіх видів зарядів необхідно щонайменше ядерне паливо, яким є збройовий уран (U) або плутоній (Pu).
Якщо рішення стосовно необхідності розробки такої зброї буде ухвалено, у першу чергу необхідно сконцентруватись на технології збагачення урану, що вимагає виготовлення величезного парку газових центрифуг, оскільки придбати їх на ринку неможливо. А створення навіть однієї газової центрифуги – сам по собі складний технологічний процес. До речі, для України, яка має значні запаси уранових руд, налагодження власної технології збагачення урану (U-235) дозволить створити ядерне паливо для власних АЕС. Також необхідно розробити та побудувати хімічний комбінат для переробки відпрацьованого ядерного палива (ВЯП) та виділення плутонію.
Якщо мова йде не про одну центрифугу, а про їх арсенал, то для розробки ефективної, наприклад, плутонієвої бомби, буде необхідне ще й напрацювання високоякісного плутонію Pu-239 збройової чистоти, що досить важко, або й навіть неможливо зробити в реакторах типу ВВЕР (водно-водяний енергетичний реактор), які працюють на АЕС України. Ці первинні завдання є технологічно складними, а на їхнє впровадження потрібен тривалий час. Більш того, всі ці види діяльності потрапляють під ДНЯЗ (Договір про нерозповсюдження ядерної зброї) та ретельно контролюються МАГАТЕ.
А чому газові центрифуги придбати на ринку неможливо? У чому складність, якщо Україна сама вирішить їх виготовити?
На ринку є центрифуги, у тому числі й для роботи з газами, але це зовсім інше обладнання призначене для хімії чи медицини. А я маю на увазі саме газові центрифуги, призначені для збагачення урану, зокрема для підвищення концентрації ізотопу U-235, який використовується як у цивільній енергетиці, так і в ядерній зброї. Створення таких систем є технологічно складним, дорогим і доступним лише для обмеженої кількості країн. ДНЯЗ та інші міжнародні угоди забороняють передавати технології, що можуть бути використані у військових цілях. Якщо у якоїсь країни з’явиться таке обладнання, то через деякий час виробник обладнання стане відомий. Провідні виробники ядерних технологій (наприклад, США, Росія, Франція, Велика Британія, Канада) суворо контролюють експорт обладнання та технологій, пов'язаних зі збагаченням урану. МАГАТЕ контролює ядерні технології та матеріали, щоб запобігти їх потраплянню до країн або організацій, які можуть створити ядерну зброю. Діють міжнародні режими контролю, такі як Група ядерних постачальників (NSG), які забороняють продаж подібних технологій без чітких гарантій мирного використання.
Таким чином, газові центрифуги не продають на відкритому ринку через серйозні питання безпеки, оскільки це критичний елемент для виготовлення ядерної зброї, і їхній обіг суворо контролюється на міжнародному рівні.
У СРСР Харківський фізико-математичний інститут був залучений до розробки ядерної зброї. Які лабораторні можливості збереглися з тих часів, які спроможності сьогодні має цей інститут для такого роду робіт?
ХФТІ, а в той час це був УФТІ, як найбільший та найстаріший науковий центр в Україні, певним чином був причетний до розробки ядерної бомби. Інститут запропонував проєкт атомної бомби задовго до початку Другої світової війни. У 1940 році саме співробітники УФТІ подали заявку на винахід ядерної бомби, а також методи збагачення по урану-235 в центрифугах. Уперше було запропоновано схему вибуху, яку згодом було прийнято, з використанням звичайної вибухівки для створення критичної маси з подальшим ініціюванням ланцюгової реакції. За часів СРСР було створено Лабораторію №1 для підтримки виробництва першої радянської ядерної бомби у 1946 році, що мала назву РДС-1. У відкритому доступі можна знайти книгу «Лабораторія №1 і Атомний проєкт СРСР» про цю лабораторію.
Наскільки мені відомо, основні технологічні процеси, необхідні для створення простого боєзаряду, такі як збагачення, виділення плутонію, виготовлення конструктивних елементів для обтиску та створення критичності, в УФТІ не проводили. ХФТІ, в першу чергу, є науковим центром, хоч він і займається проведенням досліджень з ядерної фізики та фізики твердого тіла.
Україна має значні запаси уранової руди та видобуває природний уран для потреб власних АЕС. У природі уран складається переважно з урану-238, тоді як уран-235 становить менше 0,7%. Здатність ділитись має лише уран-235, тобто тільки він придатний для ядерної зброї. Для виготовлення ядерного заряду природний уран потрібно збагачувати до якнайбільшого вмісту уран-235, використовуючи газові центрифуги або дифузійні методи. Вважається, що з урану зі збагаченням менше 20% створити ядерну бомбу без використання додаткових пристроїв неможливо. В енергетичних ядерних реакторах України використовується ядерне паливо зі збагаченням у тому числі уран-235, але менше 5%. Уран зі збагаченням до 20% використовується в дослідницьких та експериментальних реакторах. Тож на сьогодні Україна не має жодної технології збагачення урану до рівня, необхідного для виготовлення ядерної зброї та не займається розробкою подібних систем.
На АЕС України експлуатуються реактори типу ВВЕР (водо-водяний енергетичний реактор), в яких використовується ядерне паливо зі збагаченням по уран-235 менше 5%, решта, тобто 95% – це уран-238. Опромінення такого палива призводить до утворення плутонію. У відпрацьованому ядерному паливі кількість непотрібного плутонію-240-242 більше 30% (для 45 Гігават доби на 1 тонну урану), що значно більше допустимої норми в 6%, щоб вважати реакторний плутоній збройовим.
Але в ЗМІ часто зустрічається інформація про використання відпрацьованого ядерного палива реакторів РБМК-1000, робота яких на ЧАЕС була призупинена ще у 2000 році, підійде для виготовлення ядерної бомби в Україні. Реактори РБМК-1000 – концептуальний розвиток промислових уран-графітових напрацьовувачів плутонію, на що й звертають увагу блогери. Але тут важливий не тип реактора, а режим його експлуатації. Під час Мангеттенського проєкту (Мангеттенський проєкт – кодова назва програми розробки ядерної зброї у США, здійснення якої формально почалося 13 серпня 1942 року) паливо з природного урану мало вигоряння всього 0,1 ГВт·доб/тU, таким чином виходив дуже високоякісний плутоній-239 (всього 0,9%-1% Pu-240, решта ізотопів ще в менших кількостях). Глибина вигоряння палива в реакторі РБМК (реактор великої потужності канальний) – 18,5-20,0 ГВт·доб/тU. Отримати збройовий плутоній з відпрацьованого ядерного палива реактора РБМК неможливо. Тобто реактор РБМК може бути використаний для напрацювання збройового плутонію, але тільки у спеціальних режимах експлуатації.
Для отримання збройового плутонію потрібен як реактор, за конструкцією наближений до конструкції реактора РБМК-1000, який повинен працювати у відповідному режимі експлуатації, так і хімічний комбінат для виділення плутонію у великій кількості. Декілька місяців тому у ЗМІ з широкою аудиторією обговорювалось питання щодо можливості виділення плутонію з відпрацьованого ядерного палива (ВЯП) в гарячих камерах одного з дослідницьких інститутів НАНУ (Видання The Times пише про те, що Україна контролює дев’ять діючих реакторів, має багато відпрацьованого ядерного палива і досвід створення ядерної зброї з радянських часів. Отже, робить висновок видання, зробити просту ядерну зброю Україна в змозі). Але для ядерного заряду необхідно переробляти ВЯП не в пробірках та колбах, а у великих промислових масштабах з повнорозмірної ТВЗ (Тепловидільна збірка – набір тепловидільних елементів, зібраних в організовану пачку для спрощення обліку та переміщення атомного палива в реакторі) висота якої більше 4 метрів, вага біля 750 кг, а висота паливного стрижня 3,9 метра. Розібрати паливний стрижень не у гарячій камері також неможливо, оскільки під його оболонкою знаходяться високоактивні газоподібні продукти поділу. Подібні операції з паливом дають велику кількість радіоактивних відходів.
До речі, переробка ВЯП, що містить у великій кількості уран та плутоній, які діляться, може бути цікавою для ядерної енергетики України. Постійне зростання ціни на уран змушує ядерні держави з розвиненою промисловістю замислюватись щодо використання МОХ палива (MOX – Mixed Oxide Fuel, змішане оксидне паливо) – це ядерне паливо, яке складається зі суміші оксидів урану (UO₂) та плутонію (PuO₂), до складу якого входять продукти переробки ВЯП.
В Україні є фахівці, які могли би зайнятися розробками ядерної зброї, принаймні так вважає ваш колега Володимир Красноруцький. Що конкретно потрібно для утворення виробничих потужностей? Скільки часу це може зайняти і яка ціна питання?
Володимир Красноруцький фахівець, науковець-ядерник з величезним стажем, який брав участь як експерт у роботі комісії щодо ядерного роззброєння України. Якщо він стверджує, що «є фахівці», то так воно і є. Від себе скажу так: в Україні ще залишились фахівці…. На мою думку, багато науковців хотіли б отримати такий технологічний виклик (як участь у розробці ядерної зброї – «Главком») та втілити його у життя. Вирішення такого складного науково-технологічного завдання дозволить відродити науку в Україні, яка, як відомо, з кожним роком стає менш престижною та занепадає. Для сучасної науки та фахівців у ядерній галузі необхідне велике державне замовлення. Таким замовленням може бути, зокрема, створення повного циклу з виробництва ядерного палива – від видобування уранової руди до виготовлення паливного стрижня та ТВЗ.
Про ціну питання вам ніхто сказати не зможе. У випадку, коли політичне рішення щодо створення ядерної зброї буде ухвалено, буде розроблено щось типу «дорожньої карти», де буде проаналізовано всі шляхи досягнення мети та визначено пріоритетний тип боєприпасу для розробки.
Чи можливо адаптувати українські ракети (наприклад, «Грім-2», «Нептун») для доставки ядерного заряду? Які ключові особливості «адаптації»?
Маса бойової частини ракет «Грім-2» та «Точка-У» не більше 480 кг. Вага першої уранової бомби «Малюк» становила біля 4 т. Друга плутонієва бомба «Товстун» – 4,6 т. Радянська плутонієва бомба РДС-1 – 4,6 т. Існують сучасні боєзаряди вагою до 480 кг, в більшості це термоядерні, але не варто сподіватись, що Україна зможе за короткий термін створити саме такий високотехнологічний боєзаряд. Тим більш за відсутності плутонію збройової якості. На мою думку, станом на зараз, про адаптацію не варто навіть розмовляти.
Якщо говорити про ядерну зброю, яка є у ядерних держав. Яка вважається найефективнішою, чим вимірюється ефективність?
Якщо питання до мене як науковця, то ефективність ядерної зброї оцінюється щодо вихідної кількості матеріалу, що ділиться (ядерного палива), до матеріалу, що поділився та дав енергію. У більшості випадків ця кількість не перевищує 1,5%. Наприклад, перша уранова бомба «Малюк» містила 64 кілограми надзвичайно коштовного високозбагаченого урану (близько 90% U-235), з яких близько 700 грамів безпосередньо брало участь у ланцюговій ядерній реакції. Решта (99%) урану, ціна якого значно вище ціни золота, була розсіяна вибухом. У результаті прореагувати встиг лише 1% від урану, що знаходився в бомбі, після чого реакція загасла. Потужність ядерного вибуху становила від 13 до 18 кт (за різними оцінками).
Чи можливо створити, наприклад, «брудну бомбу» або інші нестандартні ядерні засоби? У чому різниця з класичною «атомною бомбою»?
Окрім звичайних ядерних боєзарядів, часто до них відносять «брудну бомбу» та термоядерну. Термоядерний заряд (воднева бомба) – вид ядерної зброї, руйнівна сила якої заснована на використанні енергії реакції ядерного синтезу легких елементів у більш важкі, при якій виділяється енергія. У той час як для звичайного ядерного заряду – реакція ділення. У більшості випадків до складу бомби або боєголовки входять як ядерний, так і термоядерний заряд. Тобто така конструкція є більш складною. Термоядерні заряди мають ті ж фактори враження, що і ядерні. Це руйнівна ударна хвиля, електромагнітний імпульс, світлове випромінювання, проникаюча радіація та радіоактивне забруднення.
Найпростіша конструкція «брудної бомби» складається з контейнера з радіоактивною речовиною та вибухівки, яка руйнує контейнер та енергією вибуху поширює радіоактивну речовину. Тобто у конструкції «брудної бомби» використовуються радіоактивні матеріали, але не як джерело енергії, а як матеріал для забруднення місцевості. Матеріал енергії вибуху – це звичайна вибухівка. Бомба може бути підірвана у повітрі або на землі. Енергії вибуху вистачить те що, щоб забруднити велику ділянку місцевості. На відміну від ядерного або термоядерного заряду, «брудна бомба» використовує лише один уражаючий фактор – радіоактивне забруднення. Така зброя просто розповсюджує по поверхні землі та в атмосфері радіоактивні матеріали, які потім забруднюють повітря, воду та ґрунт. Мені важко оцінити ефективність та необхідність використання «брудної бомби» на полі бою у сучасній великій війні, але як стримувальний фактор – можливо.
Офіційно Ізраїль не має ядерної зброї. Але є підозри, що ця країна має таку зброю. Це означає, що країна цілком може приховано від очей решти світу створити таку зброю? Наскільки в принципі цей процес може бути непомітним?
Ізраїль є одним з прикладів країни, якій вдалося розробити ядерну зброю непомітно для міжнародної спільноти. За оцінками експертів, Ізраїлю вдалося це зробити завдяки підтримці союзників і доступу до технологій. Франція була ключовим партнером Ізраїлю у 1950-60-х роках. Під час спільного проєкту за участі Франції та Ізраїлю було побудовано ядерний реактор. Формально – для «мирних цілей». Офіційно Ізраїль називав реакторний комплекс у Дімоні «науково-дослідним центром». Незалежні фахівці підозрюють, що Франція передала Ізраїлю знання та технології і навіть допомогла з розробкою ядерних пристроїв. Для приховування масштабів виробництва використовували підземні лабораторії та структури, недоступні для зовнішніх спостерігачів. Також експерти наголошують на «мовчазній підтримці» з боку США.
На відміну від України, Ізраїль не є підписантом ДНЯЗ, що дозволило уникнути інспекцій МАГАТЕ на початкових етапах. Коли міжнародна спільнота почала підозрювати наявність ядерної програми, Ізраїль уже був близький до завершення розробки. На підприємствах України, які хоч якось дотичні до ядерних технологій, інспекції МАГАТЕ відбуваються регулярно.
Розробка та побудова комплексу зі збагачення або хімічного комбінату з виділення плутонію на території України потребує тривалого часу та залучення великої кількості працівників. Українська спільнота дещо розділена на тих, хто підтримує створення ядерної зброї, і на тих, хто категорично проти. А отже, ймовірність оприлюднення інформації стосовно створення ядерних технологій надто велика.
Михайло Глуховський, «Главком»
