ВОУ-НОУ
Нет, это не то, что ответит вам американка на возмутительное предложение. ВОУ-НОУ это аббревиатура договора между США и уже РФ, заключенного в 1993 году, расшифровываемая довольно будничным Высокообогащенный уран – низкообогащенный уран или более красиво – программа “Мегатонны в мегаватты”. Договор этот был частью мер по разоружению двух сверхдержав, который в определённом смысле спас ядерную индустрию РФ и в то же время усугубил кризис американской индустрии производства ядерного топлива. Но обо всём по порядку.
В конце 80-х годов СССР и США взяли взаимный курс на снижение напряжённости и частичное ядерное разоружение с целью снижения вероятности эскалации конфликта. Оно и понятно – в арсеналах обоих государств находилось суммарно 60 тысяч боеголовок (20 у США, 40 у СССР). Таким количеством бомб можно было легко отхолокостить в ядерный пепел Землю. Нехорошо. Поэтому в июле 1991 года был заключён договор СНВ-I, который ограничивал количество ядерных зарядов у каждой из сторон до 6000 (хотя благодаря сложным формулам взаимозачёта вооружений, каждая из сторон оставила несколько больше зарядов, чего всё равно хватило бы для ядерного холокоста всего живого на Земле несколько раз). Что делать с лишними боеголовками? Конечно утилизировать – т.е разобрать боеголовку на компоненты. Хорошо? Да, как-то не очень. Ведь, собрать из ВОУ или плутония, извлечённых из боеголовки, снова бомбу не требует каких-то экстраординарных усилий – всё готово, просто собери как конструктор. Ковальски, анализ?
Если с плутонием всё было сложно – технологии вроде и есть, но сложно, дорого и долго, а потому проблема была задвинута на неопределённое время (по факту его понемногу использовали для работы в реакторах на быстрых нейтронах). А вот с ВОУ было куда проще – оружейный уран можно разбавить ураном природным до концентраций пригодных для атомных реакторов при помощи уже существующих технических цепочек. Идея напрашивалась сама – можно было выкупить эти ВОУ, но с условием переработки их в топливо для АЭС (НОУ) – мощности у русских есть, деньги, на фоне развала страны и полного хаоса, нужны очень даже, а по цене это топливо выйдет ещё и дешевле американского. Правительство России на фоне творящегося в стране экономического де пиздеса заключению договора было даже радо – американцы обязались принять, разместить на рынке, оплатить работу разделения и природный уран для переработки 500 тонн ВОУ в НОУ. Для атомной промышленности, внезапно севшей на голодный паёк с перспективой полного развала, контракт с железобетонными финансовыми обязательствами, да ещё и в валюте, да ещё и с действующим механизмом пересмотра цены в зависимости от внешней коньюнктуры, был просто манной небесной, а для правительства способом снять с себя хотя бы один головняк. Тем более, что американцы для того, чтобы русские не соскочили в последний момент, согласились выплатить аванс в 100 млн. вечнозелёных. На следующие 20 лет американцы обеспечили загрузку российских предприятий по переработке работой, что во многом спасло индустрию в 90-е, а общая сумма контракта к моменту его окончания в 2013 году составила 17 млрд. долларов. Короче, спасибо страхам американцев за спасение нашей атомки.
Но, если для российской атомной промышленности соглашение стало палочкой-выручалочкой (чего многие российские политики не видели и всё время действия договора требовали его разорвать), то вот для американцев всё было несколько сложнее. Но для того, чтобы понять всю степень проблемы, которую американцы в тот момент не заметили, придётся немного остановиться на технологии обогащения урана. Вся суть обогащения урана – это увеличение доли U-235, которого в природной руде всего 0,7%, путём отделения более лёгкого 235 изотопа от более тяжёлого 238. Легче всего это делать с газообразным урановым соединением – гексафторидом урана (UF6). Исторически первым промышленным способом разделения изотопов был электромагнитный – более тяжелые атомы U-238 в магнитном поле вели себя иначе чем U-235. Но данный метод был медленным и очень энергозатратным, поэтому был разработан более производительный газодиффузионный метод – UF6 прокачивался через систему фильтров, которые задерживали часть U-238, тем самым обогащая газ на доли процента. Установив каскад таких установок, можно было довести обогащение до любого необходимого значения, но это требовало немалых затрат электроэнергии на прокачку газа. Но, так как данный метод давал значительный прирост производительности, то он стал основным и в США, и в СССР.
И если американцев большие энергозатраты устраивали (у них был значительный избыток генерации мощности), то вот в СССР с лишними мощностями был напряг, а потому развитие получила идея центрифужного метода, попяченая у немцев вместе с учёными, способными помочь её довести до ума. Собственно, вся суть метода заключалась в создании центрифуги, которая раскручивала бы UF6 до больших скоростей, при которых большая часть U-238 под действием центробежной силы скапливалась бы у бортов, а нужные более лёгкие 235 изотопы в центре, откуда отсасывались бы насосом. Идея простая, а вот для её реализации требовалось немало специфичных решений и новых материалов – разгонять газ нужно было до скорости свыше 1000 оборотов в секунду(!), при этом чтобы конструкция не развалилась от резонанса и огромных нагрузок. Но, в случае успеха, получался более экономичный (энергозатраты в десятки раз меньше) и эффективный метод. Что, собственно, и было реализовано в СССР в 1957 году, после чего центрифуги начали массово вытеснять газодиффузоры, а сама технология допиливаться и улучшать от итерации к итерации эффективность. Американцы идею тоже рассматривали, причем не в последнюю очередь, благодаря одному из тех немцев, который в 50-х вернулся в ФРГ и запатентовал технологию. Но, погнавшись за более мощными и производительными центрифугами, вместо разработки более мелких, как в СССР с высотой всего-то порядка метра, они заразились гигантоманией и замахнулись на 15-метровых монстров, расшибив лоб о кучу нерешаемых технических проблем. После чего проект тихо прикрыли, потратив только на один так и не заработавший завод с 3000 центрифуг 2,6 млрд долларов.
В итоге к 90-м американцы пришли с уже неконкурентноспособной по цене на фоне европейской или советской обогатительной индустрией, живущей только за счёт стабильных военных заказов и контрактов на топливо для американских АЭС с мощными заградительными пошлинами для иностранных конкурентов. И тут сокращение вооружений, а значит военных заказов, и гарантии правительства на поставки дешёвого топлива из России. А потом и вовсе начинается забавное – решив для себя проблему с топливом для АЭС, американцы приватизируют доселе государственный обогатительный комплекс, преобразуя его в USEC (Американская Обогатительная Корпорация, АОК). Но вот незадача – USEC неконкурентноспособна, причем само правительство в этом и виновато, по договору именно на USEC ложилось обязательство продавать русское топливо, которое было дешевле его же собственного (несколько упрощённо, но особенности ценообразования и бодания из-за цены потянули бы на отдельную заметку). Т.е. вдумайтесь – USEC вынуждено продавать топливо своего прямого конкурента, который может спокойно демпинговать, зная, что USEC снизить цену своего топлива не может. Сюр.
Политика, с желанием разоружить русских и при этом сэкономить деньги на атомке, победила экономику и здравый смысл, так как у частной USEC может и был стимул модернизировать предприятия, но денег мало и до 2013 года (пока не закончится срок действия ВОУ-НОУ) с этим будет очень тухло. Попытка реанимировать центрифужный проект, вколачивая в него всю прибыль, вновь провалилась из-за непреодолимых технических проблем и всё той же гигантомании, а без модернизации бизнес убыточен. Надежда была дотянуть до окончания действия ВОУ-НОУ, когда русское топливо вновь будет облагаться пошлинами, вот только в 2006 году под давлением владельцев АЭС, понявших, что русские и европейцы вообще-то более дешёвое топливо могут поставлять, пошлины отменили. После чего дела у USEC пошли настолько плохо, что в 2013 году, когда злосчастный договор перестал действовать, USEC окончательно ушла в штопор и объявила банкротство. Единственным действующим предприятием по обогащению урана на территории США после краха USEC остался, построенный в 2010 году европейской URENCO, завод в штате Нью-Мексико, производительность которого только в 2015 году перекрыла выбывшие мощности USEC, но всё равно не может полностью покрыть нужды американских АЭС, поэтому остальное топливо закупается за рубежом в том числе и в России. Жить так можно, но теперь США в полной зависимости от иностранных фирм в части обогащения урана для АЭС. Но, что ещё хуже из-за договора о нераспространении ядерного оружия ни URENCO, ни кто либо другой не может продать США оружейный уран. Особенно же позорно всё это выглядит, если учесть, что ЦРУ в своё время прикрыло пакистанского учёного Кадыр Хана, который украл у URENCO для своей родины документы, позволившие создать свои центрифуги. А потом тот же Кадыр Хан за немалый бакшиш на свой личный счёт поделился сокровенным знанием ещё и с Ираном и Северной Кореей, почему США не воспользовалась этой возможностью – тайна покрытая мраком. И как вишенка на торте, вторая и ключевая компонента американской атомки – фирма Westinghouse Electric, занимавшаяся проектированием и строительством АЭС, примерно в это же время точно также погрузилась в кризис из которого так и не вышла, закончив свою жизнь банкротством всего 2 года спустя, хоть и по не связанным с темой заметки причинам.
Вот такой вот вин, ставший фэйлом, для американцев и вин для России, воспринимавшийся многими нашими политиками, как фэйл.
P.S. Я специально подробно не вдавался в технические подробности процесса и экономическую составляющую сделки и краха USEC, так как это непомерно раздуло бы заметку, но если Вам это интересно, то вот источники, где это можно почитать более подробно на понятном языке:
https://habr.com/ru/articles/480362/ – технологии обогащения урана;
https://habr.com/ru/articles/481890/ – техническая часть ВОУ-НОУ и использование “урановых хвостов”;
https://geoenergetics.ru/2016/05/22/vou-nou-ili-megatonny-v-megavatty-3/ – роль политической и экономической части ВОУ-НОУ в крахе USEC (на сайте есть ещё 3 части этой драмы, где описана вообще вся история ВОУ-НОУ, с альтернативной версией причин его заключения).
