据不可靠消息传日本在地下有核武器,您觉得是否有可能性,这个消息的一个理由是日本本国核电站远超本身需
有一个广泛流传的谣言:日本核电站使用MOX核燃料,为日后的核武生产储备钚。但实际上MOX核燃料的主要作用是建立核燃料循环利用,节省宝贵的天然铀资源;次要作用是防止钚的扩散,与谣言的观点“为核武生产储备钚”恰恰相反!
首先我们需要了解钚原子弹的制备流程。众所周知,美国在日本的长崎投下名为“胖子”的原子弹是一颗钚弹,其裂变物质为钚239,而铀原子弹的裂变物质是铀235。很多人亦清楚,天然铀存在铀235、铀238等铀的同位素,其中只有铀235容易裂变,所以要将天然铀中的铀235提纯至90%以上才可以制成实用化的原子弹。而钚在自然界是不存在的,由铀235和铀238在反应堆中生成,钚同样存在钚238、钚239、钚240、钚242等多种同位素,但现在几乎没有任何资料说明过这些钚同位素对制造钚原子弹的影响。
根据国际原子能(IEAE)的资料,制造原子弹所关心的问题是,钚238、钚240比起钚239具有很高的自发衰变中子数、衰变热和强辐射。高自发衰变中子数可以导致链式反应提前点火,高衰变热和强辐射会使得原子弹的制造加工和保存变得非常复杂。钚240还存在核爆炸临界质量高的问题。简而言之,如果钚238、钚240含量过高,就会在杀死敌人之前,强辐射先杀伤己方的制造工人和士兵,难以控制自衰变热和高自发衰变中子数甚至会导致在己方仓库里爆炸,根本不是一颗实用化的原子弹。
那么可制成实用化原子弹的钚是怎么制造出来的呢?现在的方法主要是采用重水反应堆(HWR),即采用重水作为中子慢化剂的反应堆。与普通水(称为轻水)相比,重水可以降低中子速度,并且不吸收中子。这种特征更容易触发铀235的裂变,并且使生成的钚中更多的是钚239。
而日本商用核电站所采用的都是轻水反应堆(LWR,包括沸水堆BWR和压水堆PWR)。轻水堆使用过的核燃料棒(乏燃料棒)中的钚,一般而言,钚240的含量为18~30%,并不适合用于制造原子弹。当然,日本人可以将核燃料棒短时间使用后即从反应堆中卸出,这样可以得到等级稍高的钚。但日本的核设施都在IEAE的监管之下,而IEAE从来没有作出过日本非常规使用核燃料棒、或拥有秘密核设施的报告。
所以,日本现储存的大量经分离和未分离的钚是不适合用于核武制造的。不仅仅是现在出现的网络谣言,在过去的中文出版物中,也有不少在这个问题上误导了公众。
前面已经数次提到了MOX燃料,其中文译名为“铀钚混合陶瓷燃料元件”。MOX燃料中的铀和钚来源于商用反应堆的低浓铀乏燃料棒(乏燃料棒是指使用过的燃料棒)。低浓铀乏燃料棒在使用过后,元件中一般有约3%的有害物质,通过分离,将其中97%的铀钚分离回收,可以再制成供商用轻水反应堆使用的MOX燃料。
在人类社会对电力需求不断扩大的今天,MOX燃料的好处是非常明显的。因为世界范围内已探明的天然铀资源是有限的,此前的测算结果是不足人类使用100年。所以核工业界早就开始寻求对核燃料的循环使用,因为乏燃料棒中的铀235燃烧得并不充分,通过对乏燃料棒的处理可以将未燃烧的铀235提取出来再次使用。而乏燃料棒中还存在钚239,制备MOX燃料就是将这部分钚239也充分利用起来。
核电比例最高的法国率先推广MOX燃料,其第一家MOX燃料工厂在1961年就投入运行。目前在法国、英国和比利时***有4家MOX燃料工厂,年产量超过188吨。日本的MOX燃料就分别来源于英国MDF厂和法国MELOX厂,与此同时也在筹建MOX燃料工厂,预计2015年建成。现在MOX燃料的推广受到制造成本影响,但随着天然铀的逐渐稀缺,MOX燃料的份额有望进一步提升。
MOX燃料带来的好处不仅限于充分利用核燃料。从反应堆卸出的乏燃料棒一直是核工业界和国际原子能机构头疼的问题,因为乏燃料棒含有大量放射性物质,之前需要处理后深埋。而MOX燃料出现后,大量乏燃料棒可用于制作MOX燃料,能够大大减小废物体积,可以降低处理成本、更好地保护环境。而更让国际原子能机构高兴的是,乏燃料棒制成MOX燃料,再次进入反应堆燃烧后,其中所含的钚已没任何制成原子弹的可能,可以大大节省监控成本。
另外,MOX燃料为处理退役核弹也提供了唯一出路。美俄两国在1991年和1993年分别签署两次核裁军协议,拆毁了数以千计的核武器,两国***得到100吨武器级钚。这些武器级钚如果全部储存起来,会为日后带来核扩散风险,可能落入恐怖分子手中。而将这些武器级钚,混入从乏燃料棒提取的铀钚中,制成MOX燃料,经过反应堆使用后,就会消除其军用风险。所以在1997年,美国宣布与法国、英国、比利时合作,在15年内将50吨武器级钚制成MOX燃料。
所以,MOX燃料不仅不会成为制造核武的渠道,而恰恰是销毁武器级钚的最佳途径。当然,MOX燃料的高自衰变热确实对福岛第一核电站3号堆的抢救造成了困难,但这已经是核电站运行的安全问题了,与核武无关。
日本核电站也在较多的使用MOX燃料,事实上MOX燃料不仅不会成为制造核武的渠道,而恰恰是销毁武器级钚的最佳途径。
综上所述,我们可以得到三点:1、日本没有在海底进行核试验;2、日本现储存的钚无法用于核武制造;3、MOX燃料不仅不会成为制造核武的渠道,而恰恰是销毁武器级钚的最佳途径。
对于日本制造核武的谣言得到了较为普遍的传播,主要原因是公众对核武和核工业发展状况缺乏了解。而谣言制造者的心理,则可能出于对日本的仇恨,以及言论受到更多人认同的心理上的自我满足。