钚案例
在1996年500月的莫斯科核安全峰会上，俄罗斯总统叶利钦宣布，与俄罗斯的核武器削减进程有关，国防计划将释放50吨高浓铀（HEU）和约41吨武器级p。 随后，俄罗斯联邦总统在1997年XNUMX月国际原子能机构大会第四十一届会议上的声明中正式确认了俄罗斯联邦的这一立场。 释放这么多钱 军械库 有关材料的处理问题提上了议事日程。
根据7月1998的俄美协议，成立了一个联合指导委员会，以协调处理剩余武器级钚的科学和技术工作，并成立了一个联合工作组来估算处置费用。
理论与实践
从一开始，俄罗斯处理剩余武器级钚的方法基于两个关键点：
钚是一种宝贵的能源。 在俄罗斯采用封闭核循环概念的背景下，应优先考虑钚处置方法，将其用于动力堆核燃料;
由于钚处置涉及巨大的财务成本，为了加快这一过程，美国和其他国家必须为俄罗斯的完整回收计划提供资金。
根据29于8月2000签署的俄罗斯联邦和美国政府关于钚处置的协议，各方承诺通过在MOX燃料中使用34吨的多余武器级钚，然后在动力堆中进行辐照。 该协议规定了各方回收计划的同步（回收的开始，其步伐等）。 俄罗斯回收计划的实施涉及从美国和其他一些西方国家提供财政援助。 签署协议时俄罗斯回收计划的成本估计为1,8十亿美元。
计划在2009的下半年开始实施协议，回收计划将在2025中全面完成。 在俄罗斯，它应该使用BN-600快中子反应堆和Balakovo核电站的四个轻水VVER-1000反应堆来照射MOX燃料，在美国 - 轻水反应堆。
协议的实际执行从一开始就面临严重困难。 其中包括各方对损害赔偿民事责任问题和回收计划融资的不同方法。 随着9月2006协议的签署，确保了各方在协议执行方面的各方面平等，民事责任问题被取消，但随着俄罗斯计划的融资，一切都变得更加复杂。 由于就来源和筹资机制达成协议进行了谈判，截至2005年底，美国和其他八国集团国家的捐助资金总额约为850百万美元。 与此同时，到那时俄罗斯回收计划总成本的估算已从1,8增加到40亿美元。 在4月2007，美国方面通知俄罗斯捐赠者对850百万美元的捐款数额是最终的。 在目前情况下，从俄罗斯预算中为该方案提供资金被认为是不合适的，因为通过在轻水反应堆的MOX燃料中使用钚来处置钚并不符合该国的核电长期发展战略。 在这方面，缺乏外部资金主要导致退出协议。
考虑到拒绝履行协议可能会对俄美关系和俄罗斯与其他国家的关系产生负面影响，Rosatom开始考虑我国钚处置方案的这种变化，这符合俄罗斯发展核能的计划。并且双方都可以接受。
由于在2007举行的磋商，美方同意了关于实施俄罗斯处置过量钚计划的提案。 11月，美国能源部长塞缪尔博德曼和俄罗斯联邦原子能机构负责人谢尔盖基里延科签署了关于新的2007处理吨吨过量钚的联合声明。 根据该文件，俄罗斯制造的武器级钚将作为MOX燃料使用，然后在目前在Beloyarsk核电站运行的BN-34快中子反应堆中进行辐射，并在BN-600反应堆上进行照射。站点。 在签署声明后的后续磋商中，美国和俄罗斯代表同意了今年800政府间协议的变更。 修订后的协议反映了对相关技术问题的新解释以及实施合作所需的其他变更，已在2000签署，并于7月2010生效。
根据修订后的协议，各方承诺在34中处理25吨多余的武器级钚（金属形式的9吨和二氧化物粉末形式的2018吨），并在15年内完成该过程。 双方都假设使用相同的处理方法，即使用所有34吨来生产MOX燃料。
经修订的协议生效使人们有可能希望，在稳定的长期资金支持下，并行的国家钚利用计划将完成2016-2017所需的工业基础设施，双方将开始将多余的武器级钚转移到MOX燃料及其在反应堆中的辐射。 然而，进一步事件的进程驳斥了这种预测。 在2012，美国恢复了关于使用替代处置方法的讨论。 为了制定适当的决策，美国能源部成立了一个专家组。 在该集团的报告发布之前（预计在2014开始时），美国MOX燃料生产工厂的建设暂停。
俄罗斯和美国的计划状态
该协议下的俄罗斯执行机构Rosatom正在成功实施国家计划，而没有对其进行任何基本性质的修改。 正在积极开展钠冷却BN-800快中子反应堆（Zarechny镇，斯维尔德洛夫斯克地区）的建设工作，其能源计划于9月2014启动。 用于制造MOX燃料的化学技术综合体在原子反应堆研究所（乌里扬诺夫斯克地区的Dimitrovgrad）以测试模式启动，以确保BN-800反应堆的启动负荷。 对象的成本 - 1,7十亿卢布。 12月，2013开始将混合（铀和MOX）燃料加载到反应堆堆芯中，这无疑表明该计划取得了重大进展。 随着在2016的Zheleznogorsk（克拉斯诺亚尔斯克地区）的采矿和化工厂（MCC）生产MOX燃料的工厂的投产，BN-800反应堆将完全转移到使用MOX燃料。 该工厂的项目成本为70亿卢布。
应该指出，使用快堆处理武器级钚有一些特点。 首先，它是能够生产新的钚，其质量，当使用核心的侧铀屏幕甚至可以超过武器级钚的质量。 因此，该协定第六条规定禁止在整个过程中对辐照燃料和筛网进行后处理，直至并包括全面处置34吨过量武器级钚。
根据美国国家核安全管理局（NNSA）的最新数据，在萨凡纳河核中心（南卡罗来纳州）建造的MOX燃料电厂的初始估计成本已从4,8亿增加到7,7亿，并且其计划的调试期已经重新安排2016在2019年度，3,7十亿美元已投入建设该设施。
考虑到这种情况，并考虑到2013年度引入的预算扣押（包括在454之前减少2021十亿美元的国防开支），美国政府在随后的信函中记录了能源部4月份向国会提出的关于2014的预算要求关于有意减缓MOX工厂建设的财政年度规定，以及考虑替代的，成本较低的钚处置方法。 根据该指令，与2014相比，在115财年中，NNSB在建设MOX工厂方面的融资额减少了2012百万美元，当时分配了435百万。 此外，2015 - 2018年份没有为此目的提供资金。
为了消除专家界的谣言，政府采取的措施实际上取消了俄美关于钚的协议，第一副能源部长Daniel Poneman在接受采访时说，美国不拒绝处置多余的武器级钚，但希望最佳地解决这个问题。在经济和技术方面，他已经告知俄罗斯同事。
去年，在能源部长欧内斯特莫尼兹的指导下，成立了一个专家组来分析钚处置的替代方法。 她必须在1月份的2014中提出她的结论，以便将它们用于编制NNSA年度2015预算申请。 提交国会的截止日期 - 二月。
专家们考虑了大约30个选项，最终确定了三个选项：
武器级钚与高活性长寿命放射性废物的固定化（玻璃化），并使用所谓的罐内罐技术将所得物质放入特殊容器中。 在该过程开始时，将钚粉末固定在小玻璃或陶瓷罐中，进一步放置在特殊容器中，每个容器总容量高达28千克，其中倒入与放射性废物混合的玻璃熔体。 据专家介绍，上述玻璃化过程可以在萨凡纳河建设的MOX工厂（今天设施的可用性为60％）上进行组织，然后对其设计进行微小的改动。 可以使用该中心的现场临时存放特殊容器，直到委托永久存储。 根据初步估计，这种方法可以显着节省成本，因为在这种情况下，不包括这种昂贵的技术步骤，例如从杂质中纯化钚粉末和制造反应堆燃料组件，这是通过MOX燃料辐照利用钚的典型过程;
固定钚而不混合放射性废物。 在这种情况下，我们讨论的是将钚粉末固定在陶瓷基质中，然后将其放置在三至五公里深的井中，这将使未经授权的核武器材料难以获取;
在新墨西哥州东南部的美国能源部的试验性放射性废物处置库（废物隔离试验工厂 - WIPP）中处置过量钚（在650米深度的盐沉积物中挖出一系列蛀洞）。 此选项不会对潜在的入侵者提供任何辐射屏障。
所有这些选择都违反政府间协定第三条，该协定规定了唯一的处置方法 - 动力堆辐照。 最后两个选项不符合标准乏燃料。 在这方面，背离该协定的一项主要条款不太可能得到俄罗斯专家的积极回应，他们一直认为，只有当钚以动力反应堆的MOX燃料照射钚时才能实际处置武器级钚，确保不可逆转地从武器计划中清除这些物质。 美国人提出的其他方法并不排除故意或未经授权从武器级储存中提取武器级钚以及用于武器目的的可能性。
美国影响力
无论美国政府关于执行处置多余武器级钚国家方案的方法的决定如何，它们都不太可能影响俄方对钚的处置。 俄罗斯的联邦目标计划“2010期间新一代核能技术 - 2015和年度2020”规定使用快速中子反应堆和混合铀 - 钚燃料，武器级钚的处置也纳入该计划。
问题是美国的决定将如何影响协议的命运，以及各方是否能够找到相互可接受的解决方案来保护协议。
可以假设即使在美国人拒绝通过先前商定的暴露方法处置钚的情况下，双方也会试图保持协议。 这主要是因为希望避免对削减核武器的进程产生消极的政治后果，以及如果终止核武器可能产生的不扩散制度。
显然，这样一项协议的制定应考虑到目前的现实情况，这些现实情况与多年前现有的20有很大不同，当时提出的问题是需要处置释放的武器级核材料。
由于担心俄罗斯武器级核材料储存系统相对不足，处理武器级钚剩余的主要动机是消除其可能的贪污和非法贩运的风险。 然而，过去15年的存储情况发生了巨大变化。 现代化的高容量储存设施配备了现代化的物理保护技术系统，在Mayak联合收割机和矿物化学联合收割机上建成，这是一个现代化的核材料核算和控制系统，已经开发并投入运行。 工作人员的培训和认证方法符合现代要求。 在俄罗斯联邦实施所有这些措施基本上可以最大限度地降低盗窃和非法贩运SNM的风险。
使削减核武器的进程不可逆转的必要性是处理盈余的另一个动力。 但是，由于过去二十年来的削减，核武器的数量已经减少了许多倍，武器级钚的申报余量绝不能构成这一进程可逆性的基础。 每侧最大可能的弹头数量受其运载工具的装载能力的限制。 拥有比放在运载工具上更多的弹头几乎没有意义。 众所周知，根据目前的战略武器削减条约，2018末端每侧的航空公司数量不应超过700。 对于美国而言，考虑到载体的最大可能载荷，所需的弹头数量约为四千枚，略低于目前的弹头数量。 据专家估计，维持这样的武器库需要不超过20吨的钚。 我们还考虑到，即使扣除在两个核电国的武库中宣布为34盈余的吨数，仍然有超过50吨的武器级钚 - 这个数量足以生产12 500弹头。 在这种情况下，显而易见的是，处理已申报的过量钚不是影响减少核武器不可逆转性的决定因素，而且更具象征意义。
考虑到这一点，俄罗斯可以接受美国认为可以接受的任何处置方法。 作为交换，俄罗斯方面有权要求放弃该协定的规定，该规定禁止对乏燃料和筛子进行后处理，直到完全处置34吨过量的p为止。 此外，考虑到许多美国专家对核武器的武器级and和反应堆级p的等效性的看法，俄罗斯方面也可以坚持以二氧化锡粉末的形式增加一次性disposable的比例。 这将使俄罗斯有机会将来自乏核燃料后处理的48吨民用include中的一部分包括在内，并在再循环过程中存储在Mayak工厂中。
协议的另一个原则 - 并发，或者换句话说 - 双方以同步方式实施协议，也可以被审计。 但是，如果在制定和实施对处置过程的国际控制措施方面没有遇到困难，就可以拒绝这一原则。 看来，如果美国拒绝先前商定的暴露方法，监督和检查协议条款的保存和实施将不是俄方的优先事项。 在其他核国家可能参与减少核武器进程的背景下，保护这种情况很重要，因为它为制定实施核材料处置国际管制的方法和做法提供了机会。
根据7月1998的俄美协议，成立了一个联合指导委员会，以协调处理剩余武器级钚的科学和技术工作，并成立了一个联合工作组来估算处置费用。
理论与实践
从一开始，俄罗斯处理剩余武器级钚的方法基于两个关键点：
钚是一种宝贵的能源。 在俄罗斯采用封闭核循环概念的背景下，应优先考虑钚处置方法，将其用于动力堆核燃料;
由于钚处置涉及巨大的财务成本，为了加快这一过程，美国和其他国家必须为俄罗斯的完整回收计划提供资金。
根据29于8月2000签署的俄罗斯联邦和美国政府关于钚处置的协议，各方承诺通过在MOX燃料中使用34吨的多余武器级钚，然后在动力堆中进行辐照。 该协议规定了各方回收计划的同步（回收的开始，其步伐等）。 俄罗斯回收计划的实施涉及从美国和其他一些西方国家提供财政援助。 签署协议时俄罗斯回收计划的成本估计为1,8十亿美元。
计划在2009的下半年开始实施协议，回收计划将在2025中全面完成。 在俄罗斯，它应该使用BN-600快中子反应堆和Balakovo核电站的四个轻水VVER-1000反应堆来照射MOX燃料，在美国 - 轻水反应堆。协议的实际执行从一开始就面临严重困难。 其中包括各方对损害赔偿民事责任问题和回收计划融资的不同方法。 随着9月2006协议的签署，确保了各方在协议执行方面的各方面平等，民事责任问题被取消，但随着俄罗斯计划的融资，一切都变得更加复杂。 由于就来源和筹资机制达成协议进行了谈判，截至2005年底，美国和其他八国集团国家的捐助资金总额约为850百万美元。 与此同时，到那时俄罗斯回收计划总成本的估算已从1,8增加到40亿美元。 在4月2007，美国方面通知俄罗斯捐赠者对850百万美元的捐款数额是最终的。 在目前情况下，从俄罗斯预算中为该方案提供资金被认为是不合适的，因为通过在轻水反应堆的MOX燃料中使用钚来处置钚并不符合该国的核电长期发展战略。 在这方面，缺乏外部资金主要导致退出协议。
考虑到拒绝履行协议可能会对俄美关系和俄罗斯与其他国家的关系产生负面影响，Rosatom开始考虑我国钚处置方案的这种变化，这符合俄罗斯发展核能的计划。并且双方都可以接受。
由于在2007举行的磋商，美方同意了关于实施俄罗斯处置过量钚计划的提案。 11月，美国能源部长塞缪尔博德曼和俄罗斯联邦原子能机构负责人谢尔盖基里延科签署了关于新的2007处理吨吨过量钚的联合声明。 根据该文件，俄罗斯制造的武器级钚将作为MOX燃料使用，然后在目前在Beloyarsk核电站运行的BN-34快中子反应堆中进行辐射，并在BN-600反应堆上进行照射。站点。 在签署声明后的后续磋商中，美国和俄罗斯代表同意了今年800政府间协议的变更。 修订后的协议反映了对相关技术问题的新解释以及实施合作所需的其他变更，已在2000签署，并于7月2010生效。
根据修订后的协议，各方承诺在34中处理25吨多余的武器级钚（金属形式的9吨和二氧化物粉末形式的2018吨），并在15年内完成该过程。 双方都假设使用相同的处理方法，即使用所有34吨来生产MOX燃料。
经修订的协议生效使人们有可能希望，在稳定的长期资金支持下，并行的国家钚利用计划将完成2016-2017所需的工业基础设施，双方将开始将多余的武器级钚转移到MOX燃料及其在反应堆中的辐射。 然而，进一步事件的进程驳斥了这种预测。 在2012，美国恢复了关于使用替代处置方法的讨论。 为了制定适当的决策，美国能源部成立了一个专家组。 在该集团的报告发布之前（预计在2014开始时），美国MOX燃料生产工厂的建设暂停。
俄罗斯和美国的计划状态
该协议下的俄罗斯执行机构Rosatom正在成功实施国家计划，而没有对其进行任何基本性质的修改。 正在积极开展钠冷却BN-800快中子反应堆（Zarechny镇，斯维尔德洛夫斯克地区）的建设工作，其能源计划于9月2014启动。 用于制造MOX燃料的化学技术综合体在原子反应堆研究所（乌里扬诺夫斯克地区的Dimitrovgrad）以测试模式启动，以确保BN-800反应堆的启动负荷。 对象的成本 - 1,7十亿卢布。 12月，2013开始将混合（铀和MOX）燃料加载到反应堆堆芯中，这无疑表明该计划取得了重大进展。 随着在2016的Zheleznogorsk（克拉斯诺亚尔斯克地区）的采矿和化工厂（MCC）生产MOX燃料的工厂的投产，BN-800反应堆将完全转移到使用MOX燃料。 该工厂的项目成本为70亿卢布。
应该指出，使用快堆处理武器级钚有一些特点。 首先，它是能够生产新的钚，其质量，当使用核心的侧铀屏幕甚至可以超过武器级钚的质量。 因此，该协定第六条规定禁止在整个过程中对辐照燃料和筛网进行后处理，直至并包括全面处置34吨过量武器级钚。
根据美国国家核安全管理局（NNSA）的最新数据，在萨凡纳河核中心（南卡罗来纳州）建造的MOX燃料电厂的初始估计成本已从4,8亿增加到7,7亿，并且其计划的调试期已经重新安排2016在2019年度，3,7十亿美元已投入建设该设施。
考虑到这种情况，并考虑到2013年度引入的预算扣押（包括在454之前减少2021十亿美元的国防开支），美国政府在随后的信函中记录了能源部4月份向国会提出的关于2014的预算要求关于有意减缓MOX工厂建设的财政年度规定，以及考虑替代的，成本较低的钚处置方法。 根据该指令，与2014相比，在115财年中，NNSB在建设MOX工厂方面的融资额减少了2012百万美元，当时分配了435百万。 此外，2015 - 2018年份没有为此目的提供资金。
为了消除专家界的谣言，政府采取的措施实际上取消了俄美关于钚的协议，第一副能源部长Daniel Poneman在接受采访时说，美国不拒绝处置多余的武器级钚，但希望最佳地解决这个问题。在经济和技术方面，他已经告知俄罗斯同事。
去年，在能源部长欧内斯特莫尼兹的指导下，成立了一个专家组来分析钚处置的替代方法。 她必须在1月份的2014中提出她的结论，以便将它们用于编制NNSA年度2015预算申请。 提交国会的截止日期 - 二月。
专家们考虑了大约30个选项，最终确定了三个选项：
武器级钚与高活性长寿命放射性废物的固定化（玻璃化），并使用所谓的罐内罐技术将所得物质放入特殊容器中。 在该过程开始时，将钚粉末固定在小玻璃或陶瓷罐中，进一步放置在特殊容器中，每个容器总容量高达28千克，其中倒入与放射性废物混合的玻璃熔体。 据专家介绍，上述玻璃化过程可以在萨凡纳河建设的MOX工厂（今天设施的可用性为60％）上进行组织，然后对其设计进行微小的改动。 可以使用该中心的现场临时存放特殊容器，直到委托永久存储。 根据初步估计，这种方法可以显着节省成本，因为在这种情况下，不包括这种昂贵的技术步骤，例如从杂质中纯化钚粉末和制造反应堆燃料组件，这是通过MOX燃料辐照利用钚的典型过程;
固定钚而不混合放射性废物。 在这种情况下，我们讨论的是将钚粉末固定在陶瓷基质中，然后将其放置在三至五公里深的井中，这将使未经授权的核武器材料难以获取;
在新墨西哥州东南部的美国能源部的试验性放射性废物处置库（废物隔离试验工厂 - WIPP）中处置过量钚（在650米深度的盐沉积物中挖出一系列蛀洞）。 此选项不会对潜在的入侵者提供任何辐射屏障。
所有这些选择都违反政府间协定第三条，该协定规定了唯一的处置方法 - 动力堆辐照。 最后两个选项不符合标准乏燃料。 在这方面，背离该协定的一项主要条款不太可能得到俄罗斯专家的积极回应，他们一直认为，只有当钚以动力反应堆的MOX燃料照射钚时才能实际处置武器级钚，确保不可逆转地从武器计划中清除这些物质。 美国人提出的其他方法并不排除故意或未经授权从武器级储存中提取武器级钚以及用于武器目的的可能性。
美国影响力
无论美国政府关于执行处置多余武器级钚国家方案的方法的决定如何，它们都不太可能影响俄方对钚的处置。 俄罗斯的联邦目标计划“2010期间新一代核能技术 - 2015和年度2020”规定使用快速中子反应堆和混合铀 - 钚燃料，武器级钚的处置也纳入该计划。
问题是美国的决定将如何影响协议的命运，以及各方是否能够找到相互可接受的解决方案来保护协议。
可以假设即使在美国人拒绝通过先前商定的暴露方法处置钚的情况下，双方也会试图保持协议。 这主要是因为希望避免对削减核武器的进程产生消极的政治后果，以及如果终止核武器可能产生的不扩散制度。
显然，这样一项协议的制定应考虑到目前的现实情况，这些现实情况与多年前现有的20有很大不同，当时提出的问题是需要处置释放的武器级核材料。
由于担心俄罗斯武器级核材料储存系统相对不足，处理武器级钚剩余的主要动机是消除其可能的贪污和非法贩运的风险。 然而，过去15年的存储情况发生了巨大变化。 现代化的高容量储存设施配备了现代化的物理保护技术系统，在Mayak联合收割机和矿物化学联合收割机上建成，这是一个现代化的核材料核算和控制系统，已经开发并投入运行。 工作人员的培训和认证方法符合现代要求。 在俄罗斯联邦实施所有这些措施基本上可以最大限度地降低盗窃和非法贩运SNM的风险。
使削减核武器的进程不可逆转的必要性是处理盈余的另一个动力。 但是，由于过去二十年来的削减，核武器的数量已经减少了许多倍，武器级钚的申报余量绝不能构成这一进程可逆性的基础。 每侧最大可能的弹头数量受其运载工具的装载能力的限制。 拥有比放在运载工具上更多的弹头几乎没有意义。 众所周知，根据目前的战略武器削减条约，2018末端每侧的航空公司数量不应超过700。 对于美国而言，考虑到载体的最大可能载荷，所需的弹头数量约为四千枚，略低于目前的弹头数量。 据专家估计，维持这样的武器库需要不超过20吨的钚。 我们还考虑到，即使扣除在两个核电国的武库中宣布为34盈余的吨数，仍然有超过50吨的武器级钚 - 这个数量足以生产12 500弹头。 在这种情况下，显而易见的是，处理已申报的过量钚不是影响减少核武器不可逆转性的决定因素，而且更具象征意义。
考虑到这一点，俄罗斯可以接受美国认为可以接受的任何处置方法。 作为交换，俄罗斯方面有权要求放弃该协定的规定，该规定禁止对乏燃料和筛子进行后处理，直到完全处置34吨过量的p为止。 此外，考虑到许多美国专家对核武器的武器级and和反应堆级p的等效性的看法，俄罗斯方面也可以坚持以二氧化锡粉末的形式增加一次性disposable的比例。 这将使俄罗斯有机会将来自乏核燃料后处理的48吨民用include中的一部分包括在内，并在再循环过程中存储在Mayak工厂中。
协议的另一个原则 - 并发，或者换句话说 - 双方以同步方式实施协议，也可以被审计。 但是，如果在制定和实施对处置过程的国际控制措施方面没有遇到困难，就可以拒绝这一原则。 看来，如果美国拒绝先前商定的暴露方法，监督和检查协议条款的保存和实施将不是俄方的优先事项。 在其他核国家可能参与减少核武器进程的背景下，保护这种情况很重要，因为它为制定实施核材料处置国际管制的方法和做法提供了机会。
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