Иранский ядерный прорыв: расчёты в закрытие темы

Тема иранского ядерного прорыва получила весьма широкое освещение в мировых СМИ в начале этого года. Политики и военные спорили между собой о том, достиг ли Иран стадии годичной готовности. Иными словами, вышла ли эта страна на уровень, позволяющий в течение года получить количество оружейного урана, достаточного для производства ядерного боеприпаса?

Естественно, мнения как политиков, так и военных основаны на заключениях экспертов - причём на сделанных в них выводах и полученных количественных оценках. А именно в них, как выясняется, у мирового экспертного сообщества нет согласия.

В России до сих пор как-то не принято приводить в открытой печати результаты расчётов, подкрепляющих ту или иную нераспространенческую гипотезу. Поэтому наше издание воспользовалось случаем и представляет читателям краткие выжимки из публичной заочной дискуссии, состоявшейся между двумя экспертными коллективами из США - Глейзером и Кэмпом из университета Принстона и Олбрайт, Бренноном и Шайр из известного аналитического центра ISIS.

Мы надеемся, что в приведенных выжимках содержится достаточно материала для того, чтобы заинтересованные читатели смогли самостоятельно и без посторонней помощи оценить правоту тех или иных публичных заявлений военных и политиков. Вернуться к этой теме наше издание планирует только после появления новых фактов или количественных показателей по ядерной программе Ирана.

Глейзер-Кэмп

Исходные данные

Иран обладает 1010 кг гексафторида урана, обогащённого до 3,5%, что эквивалентно 683 кг металлического урана. Если это количество материала будет дообогащаться в идеальных каскадах, не имеющих технологических потерь, то из него возможно получить 25 кг металлического урана, обогащённого до 90%.

С точки зрения МАГАТЭ, это составляет "значительное количество" урана, то есть, такую его массу, из которой возможно сделать ядерный заряд. Данное обстоятельство послужило поводом для распространившихся заявлений о том, что Иран якобы достиг "возможности прорыва" в ядерной программе.

Но Иран не обладает идеальным каскадом. Он располагает всего лишь серией небольших каскадов, спроектированных для обогащения урана до отметки 3-5%. Можно ожидать, что уровень технологических потерь на них доходит до 20%.

Стратегии получения оружейного урана

Для получения оружейного урана Иран может выбрать две стратегии:

1. пропустить низкообогащённый уран через имеющиеся каскады, как минимум, два раза;
2. изменить схему соединения центрифуг таким образом, чтобы создать новые каскады, предназначенные для производства оружейного урана.

Первая стратегия - самая быстрая и не требующая внесения модификаций в установленные каскады. Но для её реализации требуется в три раза большее количество низкообогащённого урана по сравнению с тем, чем располагает Иран на данный момент.

Каскады в Натанзе не оптимизированы для получения оружейного урана - в частности, при их использовании в этих целях будут получаться отходы, состоящие из низко- и среднеобогащённого урана.

Даже в предположении нулевых технологических потерь, Иран сможет получить по первому пути только 10 кг оружейного урана, исходя из его нынешних запасов урана с обогащением 3,5%.

Вторая стратегия более эффективна с точки зрения использования урана, но для её осуществления неминуемо потребуется время на подготовку. Ирану придётся остановить и перемонтировать все свои каскады. На такую работу уйдёт несколько месяцев, и скрыть её не удастся.

Прекращение эксплуатации негативно скажется на центрифугах и вызовет появление у машин большого количества дефектов и отказов. Но если пренебречь этим обстоятельством и вновь предположить нулевые технологические потери, то в этом случае Иран сможет получить 25 кг оружейного урана из имеющихся у него запасов.

Необходимое для создания бомбы количество оружейного урана

По определению МАГАТЭ, "существенное количество" урана с обогащением 90% составляет 25 кг ²³⁵U, или 27,8 кг общего урана.

Урановая бомба пушечного типа, наподобие сброшенной на Хиросиму, может быть легко сделана, но для её изготовления требуется два значительных количества в терминах МАГАТЭ, то есть, не менее 50 кг. Бомба, сброшенная на Хиросиму, состояла из 64 кг урана, обогащённого в среднем до 80%.

Бомба взрывного типа, наподобие сброшенной на Нагасаки, требует всего лишь 18 кг оружейного урана (в этой бомбе было 6 кг плутония, а критмасса оружейного урана примерно в три раза больше). Подобные заряды гораздо более сложны в изготовлении и требуют специализированного оборудования. В прошлом Иран проявлял интерес к данному направлению, но прекратил все исследования в 2003 году.

Время, требующееся Ирану для получения значительного количества оружейного урана

Основное предположение для всех последующих расчётов заключается в отсутствии у Ирана неких тайных запасов делящегося материала.

Если Иран выберет стратегию №1, то вначале ему придётся произвести ещё 2200 кг гексафторида урана, обогащённого до 3,5%. При текущей производительности иранского завода на это уйдёт 31 месяц. Если все 4000 центрифуг в Натанзе будут работать на максимуме производительности, то это время сократится до 6 месяцев.

На следующем шаге Иран должен произвести оружейный уран из низкообогащённого. При оптимальных условиях, 4000 центрифуг справятся с этой задачей за 7 недель. При нынешних темпах на это уйдёт 4-6 месяцев.

Таким образом, время получения значительного количества урана по стратегии №1 разнится от 8 месяцев до 3 лет.

При стратегии №2 Ирану потребуется несколько месяцев на перелинковку центрифуг, после чего на собственно обогащение уйдёт 8 недель при идеальной работе новых каскадов или 6-9 месяцев при нынешних темпах производства.

Таким образом, очевидно, что при стратегии №2 Иран теоретически может решить задачу получения значительного количества оружейного урана в течение года, но при этом все работы будут вестись открыто (из-за внесённых изменений в конструкцию каскадов) и могут быть остановлены за счёт внешних действий.

Иран устанавливает в месяц один каскад из 164 центрифуг P-1. Если такие темпы сохранятся и в будущем, и если вводимые каскады будут без проблем вливаться в общий производственный процесс, то рассчитанные выше временные сроки могут несколько сократиться:

• при стратегии №1 - до 24 месяцев при текущей эффективности использования центрифуг и до 7 месяцев при 100%-ной эффективности;
• при стратегии №2 - до 5-8 месяцев при текущей эффективности использования центрифуг и до 7 недель при 100%-ной эффективности, но без учёта временных затрат на изменение конфигурации каскадов.

Выводы

Теоретически Иран в состоянии получить значительное количество оружейного урана.

Изменив конфигурацию каскадов в Натанзе, он может сделать это примерно за один год, но весь процесс будет происходить в открытую, и у международного сообщества будет в распоряжении год для принятия мер по предотвращению нежелательного развития событий.

Используя текущую конфигурацию каскадов центрифуг, Иран не в состоянии решить эту задачу при имеющихся у него запасах низкообогащённого гексафторида. Ему потребуется не менее 31 месяца для наработки должного количества исходного материала, и только после этого он сможет приступить к получению оружейного урана. При этом сценарии значительное количество ВОУ появится у Ирана через 3 года.

Но если Иран согласится переработать весь накопленный и накапливаемый у него низкообогащённый UF₆ в форму диоксида урана, требующуюся для производства ядерного топлива, то всякая обеспокоенность со стороны мировой общественности будет снята.

Олбрайт-Бреннон-Шайр

В расчётах, проделанных Глейзером и Кэмпом, принято слишком сильное допущение. Они игнорируют возможность наличия у Ирана тайного завода по обогащению урана, способного ускорить сроки производства оружейного урана.

Аналитический центр ISIS исходит из предположения, что Иран будет получать оружейный уран на тайном объекте, заранее сконфигурированным наилучшим образом для обогащения до военных градаций. Вероятность такого сценария не должна отбрасываться, так как Иран продолжает выпускать центрифуги без контроля со стороны МАГАТЭ.

Тезис об отсутствии контроля за производством центрифуг соответствует действительности. Производство комплектующих для центрифуг не сопряжено с работой с делящимися материалами, и поэтому не подпадает под контроль инспекторов МАГАТЭ, если проверяемой страной подписано только соглашение о гарантиях. Если же Иран вернётся к исполнению требований доппротокола, то все заводы и мастерские, где выпускают центрифуги, будут вновь мониториться агентством. - AtomInfo.Ru

Действующие в настоящее время соглашения между Ираном и МАГАТЭ таковы, что строительство нового разделительного завода может вестись иранской стороной без уведомления инспекторов и не будет являться нарушением обязательств Ирана. Многочисленные разговоры о ракетно-бомбовых ударах по Натанзу могли сподвигнуть иранское руководство на создание запасного завода.

Глейзер и Кэмп также существенно недооценивают коэффициент использования центрифуг в Натанзе.

Их расчёты по времени, необходимому для дообогащения UF₆ до оружейных кондиций, опираются на то предположение, что количество низкообогащённого гексафторида, полученного в Натанзе в период с 18.11.2008 по 31.01.2009, было произведено с помощью всех находящихся в работе 4000 центрифуг. Но подтверждения этому не имеется, и не представляется возможным сказать, сколько именно центрифуг задействовано сейчас в Иране для обогащения урана.

В расчётах Глейзера-Кэмпа также не учтено, что в Натанзе установлено 6000 центрифуг, а не 4000. Следовательно, все приводимые в их анализе временные отрезки, связанные с операциями по обогащению урана, должны быть сокращены на одну треть. Если 4000 центрифуг соединены в каскады и участвуют в получении низкообогащённого урана, то 2000 центрифуг пока ещё к этой работе не подключены и находятся в "свободном" состоянии.

Иран может выбирать между тремя, а не двумя сценариями дообогащения урана. Третья стратегия выглядит следующим образом. У Ирана есть, как уже упомянуто, около 2000 установленных, но не включённых в работу, центрифуг. Он может использовать порядка 1300 из них для обогащения урана от 3,5% до 20%, а около 600 машин для дальнейшего обогащения в два этапа до оружейных кондиций.

Подобная организация труда применяется на пакистанских разделительных заводах, созданных небезызвестным доктором Ханом. На этапе обогащения от 3,5 до 20% центрифуги можно использовать в уже опробованных конфигурациях каскадов с минимальными изменениями. На последующих стадиях в каждом из каскадов будет меньше машин, но это не слишком сложное изменение. Разумеется, потребуется также принять меры к тому, чтобы избежать возможности создания локальных критмасс как среди выходного продукта, так и в отвалах.

Время, требующееся при выборе стратегии №3 для получения значимого количества оружейного урана, существенно меньше, чем по стратегиям №1 и №2.

По расчётам ISIS, в предположении, что производительность одной машины P-1 составляет 1,5-2 ЕРР/год, для получения 20-25 кг оружейного урана Ирану при существующих запасах низкообогащённого UF₆ потребуется 6 месяцев, если для этой работы будут задействованы 2000 центрифуг из числа смонтированных, но не связанных в каскады в Натанзе.

Более того, часть работы при таком подходе может быть сделана Ираном на абсолютно легальной основе - имеется в виду, обогащение до 20%. Иран может обосновать необходимость этого нуждами своего исследовательского реактора TRR в Тегеране, который использует топливо с таким обогащением.

Секретный разделительный завод с 3000 центрифуг P-1, организованный по схеме, которая предложена в стратегии №3, позволит получить 20-25 кг оружейного урана за 2,5-3,6 месяцев при производительности одной машины 2 ЕРР/год, и за 3,3-4,8 месяцев при производительности 1,5 ЕРР/год.

Глейзер-Кэмп

Невозможно заниматься точными расчётами, исходя из спекулятивных теорий.

Если признать, что у Ирана может быть секретный разделительный завод, о котором нет никаких сведений, то результаты расчётов времени, необходимого для получения существенного количества оружейного урана, могут оказаться любыми - в том числе, и такими, что Иран уже обладает нужным количеством.

Данные по производительности центрифуг брались, исходя из последних доступных сведений, опубликованных МАГАТЭ, и в идеализированном предположении, что Иран умеет быстро ремонтировать выходящие из строя машины. В расчётах также были учтены те 2000 дополнительных центрифуг, о которых говорится в комментарии ISIS.

Стратегия №3, или стратегия доктора Хана - это и есть стратегия №1, причём в её худшем варианте, так как в стратегии №1 предполагается, что у иранцев есть идеальный каскад центрифуг.

И наконец, принстонская группа исследователей предполагает, что говорить о возможностях иранских специалистов добиться 100%-ного использования имеющихся у них в распоряжении центрифуг нереально, и все приводимые в расчётах временные результаты могут служить лишь оценками сверху. Если Иран может повысить коэффициент использования своих центрифуг, то почему он этого до сих пор так и не сделал?

Комментарий российского специалиста

Наше издание сумело получить небольшой комментарий к этой дискуссии от российского профессионала на условиях сохранения анонимности.

Суть комментария сводится к следующему. Обе американские группы безосновательно полагают, что иранские атомщики окажутся в состоянии получить уран с обогащением 90%. Технологически последняя стадия обогащения до оружейных кондиций таит в себе наибольшее число трудностей.

Это означает, что Иран, в случае перехода на военные рельсы, будет, скорее всего, вынужден удовлетвориться оружейным ураном с гораздо более низким уровнем обогащения.

Следствие из этого таково - масса урана в заряде резко возрастёт, и иранцам потребуется получить не 20-25 кг оружейного урана, о которых постоянно говорится в дискуссии, а "в разы большие" количества. Пропорционально возрастут и все рассчитанные американцами времена.

Встанет также вопрос и о наличии достаточного количества природного урана. Вполне может оказаться так, что Ирану для своей первой атомной бомбы просто не хватит урана, уточнил российский специалист.

ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru

ДАТА: 22.03.2009

Темы: ЯТЦ, Азия, Иран, Нераспространение