03/15/2013 - 05:10

把大象吃掉

在我所在的非洲地区,当人们面临一个令人头疼的大问题时,经常会问:"我们怎么把这头大象吃掉?"典型的回答是:"一块一块地吃!"最大限度地减少使用高浓铀(HEU),就可以被看作一头只能被一块一块地吃掉的大象。但也有可能,这头大象有些部位就是不能吃的。

就 HEU 反应堆何时应转换为低浓铀(LEU)才合理这点,我的同行 Pablo Cristini 和 Alexandr Vurim 阐述了不同的意见。但有一点已出现共识:生产钼-99 的反应堆转换到低浓铀裂变标靶是可行的,虽然可能过程有些艰难。核能机构(Nuclear Energy Agency) 2012 年的一份报告也达成了基本相同的决心,得出的结论是,尽管转换需要投入金钱和时间,但"转换很重要,并且将会发生。"不管怎样,只要仅有少数国家提供 HEU,并且这些国家继续对生产钼的反应堆施加压力,要求进行转换,这些设施将发现它们除转换外并没有什么其他的路可走。想要参与商业化医用同位素生产的反应堆最终将不得不把它们的那份大象肉吃掉 -- 不然就只能挨饿。

这一餐的其他部分涉及一些使用 HEU 并参与除同位素生产以外的活动的研究堆。当然,新的研究堆通常都被设计得能使用低浓铀运作良好。但旧的反应堆可能会发现它们的大象肉很难下咽。这主要是因为设计较旧的反应堆堆芯能被重新设置的可能性有限。在这种情况下 -- 例如 Vurim 提及的位于哈萨克斯坦的 IGR 反应堆 -- 转换对许多反应堆而言就意味着性能降低。

在这些设施中,发达国家可以通过对转换工作提供技术和财政支持,来起到象肉嫩化剂的作用。但只要 LEU 和 HEU 之间的界限仍然定在 20% 的铀-235,即使是这种类型的支持也不会总是够用。因此,在有些情况下,这一餐根本就不能用,任何旨在使所有反应堆从防扩散角度变得完全安全的国际性最小化战略都不可能成功。国际原子能机构的研究堆数据库说明了这个问题的范围:其中列出的许多反应堆没有财力或技术自己进行转换。更重要的是,它们根本没有转换的意愿。用吃大象的说法来讲,就是它们只是不够饿。

尽管不是所有案例都能完成转换,发达国家可以通过继续对发展中国家开展 HEU 库存风险评估,并在合适时帮助改善安保和材料管理项目,从而对防扩散作出贡献。构成最大风险的库存 -- 例如,发展中国家存储的新鲜高浓铀,却没有充分的核材料管理和安保项目 -- 应给予特别优先考虑。至于乏燃料,鉴于它的高放射性,在一定程度上自身对盗窃或挪用就有威慑力。

核动力潜艇的问题或许比研究堆更令人担忧。潜艇本来在多数时间都是处于隔离状态的。无论计划与否,它们将不可避免地在外国靠港,而对于这些流动性如此强的设施,是不可能真正使用适当的安保措施的。正如 Vurim 在第二篇文章中所说的,海军中的 HEU 应用是不可能很快被消除的。

但是,当谈及研究堆时,把生产医用放射性同位素的设施转换到 LEU,已经是放在桌上的一餐了,而且这一餐可以很快被吃掉。然而,转换所有研究堆则可能是一种比大象还难被吃掉的动物。