Сага о Росатоме (Часть 7) ВОУ-НОУ, или Мегатонны в Мегаватты - 1

Предыдущие части:
1. Сага о Росатоме (Часть 1)
2. Сага о Росатоме (Часть 2) А есть ли выгода в АЭС?
3. Сага о Росатоме (Часть 3) Мир вокруг "Иглы"
4. Сага о Росатоме (Часть 4) "Игла" в Европе
5. Сага о Росатоме (Часть 5) "Игла" в Азии
6. Сага о Росатоме (Часть 6) "Игла" в США - начало

Почему не обещанное продолжение «Иглы в Америке»? Да уж больно эти темы завязаны друг на друга, и не рассмотрев, чем обернулось ВОУ-НОУ для США и для России, понять, что и почему происходит с обогащением топливного урана в наше время, просто невозможно.
На чем мы там остановились-то?

В 1985 году правительство США прекратило финансирование программы «Американская Центрифуга» (далее — АЦ) на стадии бодания покорителей айфонов с 12-метровой дурой, которую американцы назвали SET III.
Можно хихикать над всякими символистами, но таки Сет — бог смерти в Древнем Египте...
С чем остались США по окончании этого проекта? 104 реактора АЭС по стране — раз. Два — немалый запас ядерных боеголовок, в котором без урана-235 тоже никак. Но уран-235, обогащенный до 90% + — не вечен. Распадается уран-235, он ведь радиоактивный. Падает его концентрация, что очевидно. Менее очевидно то, что при распаде появляются еще всякие безобразные химические элементы, которые ухудшают качество боеголовки.
Вывод — оружейный уран надо производить постоянно, конструировать боеголовки постоянно, чтобы «свежими» заменять выходящие потихоньку из строя. Стало быть, в том самом 1985-м Штатам надо было обогащать уран и для мирных АЭС, и для немирного Пентагона.
А после айфона с АЦ у США остался ровно 1 (один) завод по обогащению — «сеточка» в городке Падука. Жрущий бешеное количество энергии, требующий невероятных усилий для вывода тепла (были там и утечки фреона, и всякие прочие мелкие аварии). Один завод на 104 реактора и на боеголовки.
Давайте чисто логически порассуждаем.
Остановить АЭС нельзя от слова «никак» — кондиционеры в Америке обязаны жужжать, телевизоры — работать, айфоны — заряжаться.
Завод в Падуке имел производительность в 8.5 млн ЕРР/год, потребности только АЭС в том 1985 году были от 11 до 12 млн ЕРР. То есть только для мирного атома обогащенный уран-235 надо было покупать на стороне.
А тут еще и боеголовки! Но боеголовки, в отличие от топливного урана, Штаты не расходовали — ну, не случилось как-то ядерной войны. Логика подсказывает: чтобы окончательно не попасть в зависимость от импорта топливного урана, для начала надо было остановить производство урана оружейного. Так? Так.
Тем более что к 1985 году ядерных боеголовок Штаты накопили 32 000 штук. Для планеты земля — замного, честно говоря.

В это время в далеком Мордоре к власти пришел будущий лучший немец — Михаил Горбачев. Помните такого?

И что мы услышали из телевизора? Даешь международную разрядку, даешь уменьшение количества едрен-батонов!!! Миролюбие США? Щаззз! 8,5 млн ЕРР — возможность, 11-12 млн ЕРР — потребность. Ничего личного, только бизнес. Но рассказывать об этом было вовсе не обязательно — намного звончее можно было крики кричать про миролюбие и приступы пацифизма.
Начались переговоры СССР-США по подготовке договора СНВ — о Сокращении Наступательных Вооружений.
Красиво, правда? Запихнуть свои технологические проблемы куда-то в тайничок и рассказывать, как ты возлюбил всю планету и человечество в придачу — это мастерский трюк!

Ну а почему реакция СССР была «одобрям-с»?

1) Лучший немец.

2) 4 обогатительных завода с производительностью в 20+ млн ЕРР с потребностью для АЭС в СССР и в СЭВ около 9 млн.

Понятно? Как сократим количество ядрен-батонов, так и восстановим их количество, если что-то пойдет не так.
Напомню: в 1987 году наш «Техснабэкспорт» начал поставки топливного урана в США. Кто там какие рассказы рассказывает про «технологическую отсталость социалистической экономики на фоне невероятно передовой капиталистической»? Ась?..
Имелась и третья причина, по которой СССР пошел на эти самые СНВ.
В 1985 году у СССР было 44 000 ядрен-батона при 24 000 его носителей. 20 000 едрен-батонов — то ли запасных, то ли лишних.
Запомните эту цифру, пожалуйста. 1 условный ядерный боезаряд — это 25 кг оружейного урана. 20 000 ядерных боеголовок = 500 тонн, проверьте на калькуляторе.
Дальше я немножко речитативом, обратите внимание на даты.

30 июля 1991 года — подписание СНВ-1. По нему США сокращали количество ядерных боезарядов до 8500, СССР — до 6500. Прочие пункты этого договора, по которым сокращали количество носителей, то бишь ракет — не тема «Иглы» однозначно.

24 октября 1991 года — в «Нью-Йорк Таймс» вышла статья ученого-атомщика Томаса Неффа «Великая урановая сделка», в которой впервые была озвучена идея превратить советский оружейный уран в уран топливный, привезти его в США, где и сжечь в «топках» АЭС.

Про дату 22 декабря 1991 года тоже помним — умер СССР, наследником стала Российская Федерация.

Еще один вопрос на логику: что будут делать 4 «Иглы» в СССР, если им не надо отвлекаться на оружейный уран, с ценами урана топливного? При условии, что европейская «Игла» дает себестоимость топливного урана выше, чем советская, в 2,5 раза, а себестоимость американская на «сетке» выше в 12 раз?
Правильно — валить рынок, чтобы получить монополию.
Но американцы про «рыночную конкурентную борьбу» знают много, и летом 1992 года они вводят экспортную пошлину на топливный уран из России — 116%.
Рыночно. Конкурентно. Мало того: всего через месяц США ... приостанавливают введение пошлины для российского НОУ (низкообогащенного урана), произведенного из ВОУ. Взял природную руду, обогатил — получи пошлину. Взял боеголовку, разубожил уран до топливного — welcome.

Кнут и пряник made in USA понятен, теперь припомним, что творилось в России в 1992 году.

Вспомнили? Правильно — денег не было ни у кого, ни о каком повышении тарифов электроэнергии Росатому с его АЭС и мечтать не приходилось.
Мало того: основные месторождения урана в том самом году стали зарубежными — казахские, узбекские, украинские. Все, что имелось на территории самой России — Приаргунское месторождение, на котором добывалось 2500 тонн руды при годовой потребности для собственных российских нужд 7500.
И что было делать в такой замечательной обстановке? Центрифуги тормозить, заводы консервировать или приватизировать?..
Я не самый ревностный христианин, но вспоминая, что Минатом (предшественник нынешнего Росатома) избежал оба эти варианта — нет-нет, да и перекрещусь.
Пришедший на пост премьера Черномырдин дал отмашку началу переговоров комиссии Гор — Черномырдин по предложенной Неффом схеме: превращение высокообогащенного урана в уран низкообогащенный и поставка последнего в США.
Да, давайте-ка введем понятный атомщикам термин: вот это вот превращение ВОУ в НОУ они называют «разубоживанием». Ни слова ни про какой там спирт, самогонку, брагу!)

14 февраля 1993 года было подписано межправительственное Соглашение «Об использовании ВОУ, извлеченного из ядерного оружия».

В Соглашении появилась общая цифра — 500 тонн ВОУ. Именно столько, сколько и было «лишне/запасного».
Не знаю, каких усилий стоило Черномырдину не дать увеличить этот объем, но он это сделал.
Основная идея, которую вколотили в Соглашение американцы: бюджет их государства не будет причастен к оплате ни на один цент. НОУ, полученный из России, поступал на рынок — АЭС в США являются частной собственностью. Взяли у России НОУ, привезли, продали частным АЭС — рассчитались.
Чтобы превратить Соглашение в Контракт, все дальнейшие переговоры обе стороны передали в руки профессионалов: «Техснабэкспорт» со стороны России и USEC — с американской. В 1993 году US Enrichment Company — Американская Обогатительная Компания — была структурной единицей Министерства Энергетики США.
Чтобы не выписывать каждый раз такие длинные словосочетания, буду пользоваться аббревиатурой: ТСЭ, USEC и DOE (Министерство энергетики США).
ТСЭ и USEC вели переговоры почти год — Контракт ВОУ-НОУ был подписан только 14 января 1994 года.
Когда вам кто-то предлагает смотреть на ВОУ-НОУ как на разовое соглашение а-ля «стукнули печатями и понеслась» — отвешивайте подзатыльник такому рассказчику. Если мне вздумается вколотить в заметку весь текст Контракта, то придется размещать и его «неотъемлемые части» — 20 (двадцать — прописью) изменений к нему...
Изначально все было вроде просто: ТСЭ поставляет, USEC у себя продает и оплачивает в адрес ТСЭ, причем оплачивает отдельно природную компоненту НОУ («изначальную» урановую руду), отдельно — работу по разубоживанию..Но ТСЭ не зря столько лет работал на внешних рынках — в Контракте сразу было предусмотрено изменение цены в зависимости от происходящего на рынке.
Мелочь? Конечно! В 1994 году сумма Контракта была 10 миллиардов долларов, а, когда в 2014 подвели итог фактической оплаты — выяснилось, что Россия получила 17 миллиардов.
Чтобы был понятен мой щенячий восторг от того, что Минатом избежал приватизации своих структурных единиц: из этих 17 миллиардов 13 стали налоговыми отчислениями. В 90-е годы — налоги, причем в валюте...

Да, чтобы закончить с политической частью ВОУ-НОУ, остановлюсь еще на одном моменте. Момент этот называется «Украина». Нет, я не ошибся, именно «Украина».
Держим в уме 2014 год и читаем о событиях 1994 года, хорошо?
В тот же день, когда был подписан Контракт ВОУ-НОУ, 14 января 1994 года, состоялось подписание и еще одного документа: трехстороннего заявления президентов США, России и Украины, которым были урегулированы остававшиеся спорные вопросы относительно обретения Украиной безъядерного статуса.
Украина хотела получить компенсацию за передаваемые России 1900 (тысяча девятьсот) стратегических боеголовок.
Хотела — 2 миллиарда долларов. В 1994-м.
У ельцинской РФ таких денег в бюджете не было от слова «совсем». А вот благодаря Контракту — появились, но не деньги: компенсацию Украина получила топливом для своих АЭС.
В мае 1994 года было подписано российско-украинское межправительственное соглашение, предусматривающее поставку Украине 1800 тепловыделяющих сборок (ТВС) на сумму в 160 млн долларов в качестве компенсации за те самые 1900 боеголовок.
И обмен — состоялся, к 1996 году Россия осталась единственным постсоветским государством, имеющим ядерный арсенал оружия.
Да, цифра в 160 млн тоже достаточно лукава: 1800 ТВС хватило на то, чтобы все АЭС Украины бесперебойно работали три года. После этого Украина получала ТВС уже по коммерческим ценам — на сумму порядка 650 миллионов долларов в год.
Вот 650 млн х 3 и есть реальная сумма компенсации, полученная Украиной за ее безъядерный статус, практически те самые 2 млрд.
Вот теперь я и спрошу: есть еще те, кто недоволен тем, что Россия пошла на ВОУ-НОУ? Полноценная работа всех наших центрифуг, сохранение самого ценного в атомном проекте — людей, налоги для бюджета и безъядерная Украина — одна чаша весов. Что хотите предлагайте на вторую чашу — не перевесит. Ну, на мой, конечно, взгляд.

Дабы уразуметь подробности всего, что было связано с ВОУ-НОУ, придется рассказать несколько сугубо технических деталей. Не-не, все нормально, формул не будет.

Вот есть технический термин — разубоживание, сиречь снижение концентрации нужного нам элемента. Что он значит в случае ВОУ, высокообогащенного урана?
ВОУ в ядерной боеголовке — это металл. Как, простите, в него запихать уран-238, чтобы концентрация урана-235 упала с 90% до 5%? Согласитесь — не самая тривиальная задача, а потому возникает вопрос: а какого ангела Россия с такой легкостью пошла на подписание сначала Соглашения, а потом и Контракта ВОУ-НОУ?
Ответ, как в Мордоре принято, прост: «но у нас с собой было». При ужасТном социализме, когда мы рождались по приказу партии и правительства, а думали только хором и только по распоряжениям ЦК, странные люди в атомных городах придумали технологию «про запас» — такие вот «атомные игры разума».
В постсоветское время эти игры достаточно быстро превратились в патенты, хотя имена изобретателей, по привычке, в открытом доступе так и не появились.

Изначально схема разубоживания выглядела следующим образом.

Добрые люди на заводе «Маяк» и на Северном химкомбинате (СХК) принимали в свои руки ядрен-батоны и в буквальном смысле слова... строгали их, чтобы получить металлическую стружку. Уж не знаю, как выглядел этот «рубанок», но нужный результат — был.
Эту стружку на трех из наших четырех центрифужных заводах (СХК, Уральском электролизном химкомбинате и на Электрохимическом заводе) конверсировали — то есть соединяли с фтором. В центрифуги поступал не только «обструганный» оружейный уран, но еще и так называемый разбавитель, который изготавливался на Ангарском электролизном химкомбинате.
Центрифуги жужжали, грубо говоря, «в обратную сторону», полученный на выходе топливный уран уезжал в Питер, на «СПб Изотоп», где его грузили на кораблики и отправляли в Штаты.
Но если вы думаете, что на этом с технической частью закончено — это вы торопитесь.

Что такое этот самый «разбавитель»? Отматываем назад: вспоминаем, как обогащают уран.
В первую по счету центрифугу каскада поступает 99,3% урана-238 и 0,7% нужного нам урана-235. Часть урана-238 осталась «на месте», и во вторую по счету центрифугу поступает уже — грубо — 99,2% урана-238 и 0,8% урана-235. И так далее.
С каждым разом урана-235 все больше, пока не наберем нужную концентрацию.
Теперь вопрос — а куда девается уран, который остался в самой первой центрифуге, который был обеднен?
Куда девается уран, который остался в центрифуге № 2, который был обеднен? В мусорник не скинешь ведь — он же радиоактивен.
Проблема? Да, и еще какая!
Этот обедненный уран, содержит всего 0,2-0,3% урана-235. Эдакий вот «хвост» от обогащения.
Атомщики не мудрили — «хвост» стал общераспространенным техническим термином. И накоплено этих «хвостов» возле каждого обогатительного завода — море разливанное, по миру счет идет на сотни тысяч тонн.
Если верить «Гринпису», то на 1996 год количество «хвостов» по некоторым странам был такой: Франция — 190 тысяч тонн, Россия — 500 тысяч тонн. США — 740 тысяч тонн.
Ну и что с таким богатством делать, спрашивается?
США, если припомнить, любили баловаться бомбами и снарядами с этим самым обедненным ураном, потому года до 2005 года считали «хвосты» вполне себе ценным сырьем.
Европейцы придумали, как в «хвостах» заменить фтор на кислород — в таком виде их удобнее хранить. С 2005 США повторяют маневр — фторид урана превращают в оксид и хранят. А для чего хранят — они и сами не понимают...
Что такое «хвост», если на пальцах? Да практически 100%-ный уран-238! Ну никому ведь не нужен. Казалось бы.
Но есть ведь еще и страшенный Мордор — ватно-глупый и отсталый. Поскольку технических деталей и так много уже, подробнее расскажу при удобном случае, а сейчас коротко: нам оно надо, и только нам.
Потому что только в стране-бензоколонке работает вот уже второй реактор на быстрых нейтронах. А в этом реакторе уран-238 — горит, дает тепло и электричество.
Потому наши «хвосты» мы никому не отдаем, никуда не закапываем, не уничтожаем.

Лежали себе наши «хвосты» и лежали — до подписания ВОУ-НОУ. А вот тут — потребовались.

Зачем? Из-за американского стандарта на реакторное топливо — ASTM C996-96.
В этом стандарте есть жесткие требования по содержанию изотопов урана, которых в руде микроскопическое количество (тысячные доли процента): уран-232, уран-234 и уран-236. Они реально вредные, тут американцы не врут ни разу.

Уран-232 радиоактивен до безобразия, как и продукты его распада, а это портит топливные таблетки.

Уран-234 излучает альфа-частицы — персонала не напасешься, простите.

Уран-236 хватает на себя нейтроны, образующиеся при делении урана-235, и глушит цепную реакцию.
Откуда берется такое «счастье»? Да из высокообогащенного урана!

Все перечисленные изотопы легче основного урана-238 — заметили? Значит, пока центрифуги обогащают уран-235 до 90%, заодно растет и концентрация этой троицы 232/234/236. В едрен-батоне троица никого не волнует — радиоактивности там и так выше головы, а при ядерном взрыве никакие попытки замедлить цепную реакцию сработать просто не успевают.
Но если в «хвостах» падает концентрация урана-235, то и концентрация 232/234/236 в них тоже меньше, чем в природном уране.
Вывод только один — разубоживать ВОУ можно только «хвостами». Подписали Контракт, значит «хвосты» — к бою!

Есть у меня подозрение, что все вы знаете о том, что самый страшный зверь на планете — жаба: она столько народу душит...

Душила она и наших атомщиков — вот так взять и изничтожить наши «хвосты» рука не поднималась. Их ведь много надо было: из 1 тонны ВОУ топливного урана получается аж 30 тонн.
Разубоживать предстояло 500 тонн ВОУ, стало быть, надо было нашинковать 14 500 тонн «хвостов» — и это по минимуму.
Почему «по минимуму»? Наши атомщики, которые играли разумом насчет превращения ВОУ в НОУ, экспериментально выяснили — на разубоживание нужна концентрация урана-235 в 1,5%. А в наших «хвостах» его всего 0,3%. Стало быть, «хвост» надо сначала обогатить вот до этих 1,5%, а только потом бодяжить его с ВОУ.
По мере этих подсчетов вес жабы значительно увеличился: резать «хвосты» предстояло чуть не под корень...
Я не знаю, что и как рассказывал Альберт Шишкин (начальник «Техснабэкспорта» с 1988 по 1998 год) американцам. Может, кадриль выплясывал или песни какие пел, на шесте висел — это явно самая важная государственная тайна. Но результат превзошел ожидания: американцы были готовы отдать нам свои «хвосты», поскольку на 146% поверили в то, что у нас их «ваще нету».
Отдали бы — но для этого пришлось бы менять десяток законов США, которые запрещали любые поставки урана в Россию.
Шишкин, наряженный в косоворотку, обиженно развел меха гармошки, и даже медведь за его плечом состроил укоризненную морду: «Ну-у-у, а мы-то вас считали за серьезных людей...»
Не знаю я и того, что и как делали американцы со своими европейскими партнерами — использовали джиу-джитсу, борьбу баритсу или сразу Камасутру. Но в 1996 году французская «Cogema», французская «Eurodiff» и англо-голландско-немецкая URENCO вереницей подписали с «Техснабэкспортом» договоры о купировании своих «хвостов» — на 105 000 тонн.
Цена 1 кг «хвоста» была умопомрачительная — 62 цента, при средней цене природного урана на тот момент 85 долларов за кило.
Еще раз — 0,62 доллара и 85 долларов. Видимо, со стороны американцев была использована все-таки Камасутра...

Видимо, вскоре после того как европейцы и «Техснабэкспорт» стукнули печатями, с американцев спал морок, наведенный Альбертом Шишкиным.

Шумел «Гринпис», деревья гнулись — эти ребята протестовали едва ли не супротив каждого парохода, каждого поезда с обедненным ураном, поступавшим из Европы в Россию.
Если верить их истошным воплям — Россия уже 3-4 раза вымерла от бешеной радиоактивности, которая так и перла с «хвостов».
Ну, то есть снаряды-бомбы из обедненного урана американских военных, лупивших по Югославии, американцев не облучали, а тот же самый обедненный уран на площадках наших обогатительных заводов поражал смертельно всех и каждого от Калининграда до Владивостока...

Хорошо, что атомщики наши — люди спокойные, на подобного рода истерики отвлекаться не стали.
Впрочем, атомщикам было, чем заниматься.
Получение разбавителя ВОУ из «хвостов» было запатентовано в России сразу после того, как прибывшие в Ангарск американцы признали, что эта разработка в разы лучше всего, что успели придумать в США.
Должен заметить, что мир ученых отличается от нашего разительно: американские ученые помогли нашему коллективу разработчиков защитить этот патент и в США.
Геополитическое противостояние — это одно, а удачная придумка — совсем другое. Был и еще целый ряд патентов, также защищенных и в России, и в США, но именно этот был ключевым: правильный состав разбавителя обеспечивал выполнение требований американского стандарта качества уранового топлива по содержанию вредных изотопов.
С 1994 года, с момента подписания Контракта ВОУ-НОУ технологию осваивали меньше двух лет — с 1996 на Уральском электролизном химкомбинате началось разубоживание ВОУ, первые партии НОУ начали пересекать океан.
Постепенно технология и необходимое оборудование освоили и СХК с ЭХЗ, а в Ангарске сосредоточили всю работу по получению разбавителя.
Я так подробно излагаю, чтобы еще раз подчеркнуть: Контракт ВОУ-НОУ обеспечил работой все четыре наших обогатительных завода, обеспечив этим и сохранение людей, и возможность послать в трещину всех приватизаторов — доллары по Контракту стали подушкой безопасности нашего атомного проекта.

Напомню, что одновременно решался и вопрос с боеголовками, остававшимися на территории Украины.
И опять многобукафф, черт возьми.
А мы только добрались до 1996 года — весьма и весьма примечательного для Проекта Американская Центрифуга. Билл Клинтон, самый тайный агент Росатома, совершил трудовой подвиг, превративший к 2015 году аббревиатуру ПАЦ в словечко «поц».
Где поставить бюст герою — вопрос дискуссионный, но ставить — надо, причем за счет госбюджета РФ, поелику Клин Блинтон этого явно заслуживает.

Рассказывать?