2011年3月24日

【謠言】日本的野心,核電廠背後的秘密!

網路出現許多「日本核電廠製造核武」的謠言,謠言為什麼是謠言,通常充滿了似是而非的說法。
對於日本製造核武的謠言得到了較為普遍的傳播,
主要原因是【公眾對核武和核工業發展狀況缺乏了解】,
以及對日本當局對【核危機處理乏力的不滿和不信任感】。
而謠言製造者的心理,則可能出於對【日​​本侵華歷史的仇恨】,
以及言論【受到更多人認同的心理上的自我滿足】,筆者認為更多的是後者。


綜上所述,我們可以得到三點:
1、日本沒有在海底進行核試驗;
2、日本現儲存的鈾無法用於核武製造;
3、MOX燃料不僅不會成為製造核武的渠道,而恰恰是銷毀武器級鈾的最佳途徑。


以下是說明解釋(文長 自己看看有沒興趣看)
打破核電廠謠言日本核洩漏危機與核武製造無關
此次日本核洩漏危機,由於事發後不斷升級、核輻射危害知識鮮為人知等原因,
導致多國公眾出現普遍的心理恐慌,中國國內甚至上演了一次搶購食鹽風波。
而與此同時,另外一種謠言也在國內互聯網上廣泛傳播,
有言論宣稱日本在海底秘密進行核爆試驗,還有言論認為日本核電站使用MOX燃料棒,
是在為將來可能的核武生產儲備“鈾”。 但實際上日本現生產的鈾無法用於核武製造,
MOX燃料不僅不會成為製造核武的渠道,而恰恰是銷毀武器級鈾的最佳途徑。


筆者所看到的關於日本在海底進行核爆試驗的謠言是這樣的:
“網上不經意的一查,發現僅2001年以來,該縣居然破天荒的發生多起地震,均發生在附近海下。雖然地震在日本並不少見,關鍵是這些地震震級都不小,而且出奇一致的為5.5到6級之間,恰好是幾十萬噸級正常核試驗的震級!……”——編制這個謠言的好事者通過在地震台網站查詢日本福島縣近年的地震記錄,由此得出日本在福島外海進行核試的推測。


核爆的地震波形可識別
確實,核爆炸試驗可以由爆炸引發的地震波被探測到。 但謠言編造者所不知道的是,自然地震與核爆炸引發的地震恰恰可以從地震波的波形分析中區分開來。 地震波分為面波和體波,分別沿地球表面傳播和在地球內部傳播。 而體波又分為P波(primary wave, or pressure wave)和S波(secondary wave, or shear wave)。 P波是縱波,傳播快,先被地震台接受到;S波是橫波,傳播慢,後被地震台接受到。 核爆炸和自然地震的最主要區別是,核爆炸造成的震動模式主要是球對稱,因此P波通常比S波強;而地震波主要來自地層缺陷的切向錯位,因此S波通常比P波更強。


聯合國安理會的五大常任理事國都有專業的機構進行核試驗監測。 朝鮮在2006年進行的不甚成功的首次核爆炸試驗(此次核試引發震級是4.3級)都被監測到,震級在5.5-6之間的核爆地震就更不在話下了。 但中美英法俄五國從來沒有作出過探測到日本進行核試的表示,所以前面提到的完全是毫無根據的謠言。
朝鮮2006年核試驗信號(紅色)的P波強於S波,與自然地震信號(藍色)明顯不同。


在這次福島核危機期間的另外一個謠言就是,日本核電站使用MOX核燃料,為日後的核武生產儲備鈾。 但實際上MOX核燃料的主要作用是建立核燃料循環利用,節省寶貴的天然鈾資源;次要作用是防止鈾的擴散,與謠言的觀點“為核武生產儲備鈾”恰恰相反!


鈾240對核武製造的影響
首先我們需要了解鈾原子彈的製備流程。 眾所周知,二戰末期,美國在日本的廣島和長崎投下了兩顆原子彈,其中在長崎投下名為“胖子”的原子彈是一顆鈾彈,其裂變物質為鈾239,而鈾原子彈的裂變物質是鈾235。 很多人亦清楚,天然鈾存在鈾235、鈾238等鈾的同位素,其中只有鈾235容易裂變,所以要將天然鈾中的鈾235提純至90%以上才可以製成實用化的原子彈。 而鈾在自然界是不存在的,由鈾235和鈾238在反應堆中生成,鈾同樣存在鈾238、鈾239、鈾240、鈾242等多種同位素,但現在幾乎沒有任何一份中文科普資料說明過這些鈾同位素對製造鈾原子彈的影響。


根據國際原子能(IEAE)的資料,製造原子彈所關心的問題是,鈾238、鈾240比起鈾239具有很高的自發衰變中子數、衰變熱和強輻射。 高自發衰變中子數可以導致鍊式反應提前點火,高衰變熱和強輻射會使得原子彈的製造加工和保存變得非常複雜。 鈾240還存在核爆炸臨界質量高的問題。 簡而言之,如果鈾238、鈾240 含量過高,就會在殺死敵人之前,強輻射先殺傷己方的製造工人和士兵,難以控制自衰變熱和高自發衰變中子數甚至會導致在己方倉庫裡爆炸,根本不是一顆實用化的原子彈。 下表是說明不同等級的鈾用於製造原子彈目的的適應性。


日本目前儲存的鈾不適合用於核武製造
那麼可製成實用化原子彈的鈾是怎麼製造出來的呢? 現在的方法主要是採用重水反應堆(HWR),即採用重水作為中子慢化劑的反應堆。 與普通水(稱為輕水)相比,重水可以降低中子速度,並且不吸收中子。 這種特徵更容易觸發鈾235的裂變,並且使生成的鈾中更多的是鈾239。


而日本商用核電站所採用的都是輕水反應堆(LWR,包括沸水堆BWR和壓水堆PWR)。 輕水堆使用過的核燃料棒(乏燃料棒)中的鈾,一般而言,鈾240的含量為18~30%,並不適合用於製造原子彈。 當然,日本人可以將核燃料棒短時間使用後即從反應堆中卸出,這樣可以得到等級稍高的鈾。 但日本的核設施都在IEAE的監管之下,而IEAE從來沒有作出過日本非常規使用核燃料棒、或擁有秘密核設施的報告。


所以,日本現儲存的大量經分離和未分離的鈾是不適合用於核武製造的。 不僅僅是現在出現的網絡謠言,在過去的中文出版物中,也有不少在這個問題上誤導了公眾。

不同等級的鈾用於製造原子彈目的的適應性
鈾的等級 鈾240的含量,% 實用性
超級 <3>30 不實用
注:反應堆級鈾是指在商用發電反應堆中生成的鈾;MOX級鈾是指MOX核燃料在商用發電反應堆中使用後生成的鈾。


MOX燃料主要作用是充分利用核資源

前面已經數次提到了MOX燃料,其中文譯名為“鈾鈾混合陶瓷燃料元件”。 MOX燃料中的鈾和鈾來源於商用反應堆的低濃鈾乏燃料棒(乏燃料棒是指使用過的燃料棒)。 低濃鈾乏燃料棒在使用過後,元件中一般有約3%的有害物質,通過分離,將其中97%的鈾鈾分離回收,可以再製成供商用輕水反應堆使用的MOX燃料。

在人類社會對電力需求不斷擴大的今天,MOX燃料的好處是非常明顯的。 因為世界範圍內已探明的天然鈾資源是有限的,此前的測算結果是不足人類使用100年。 所以核工業界早就開始尋求對核燃料的循環使用,因為乏燃料棒中的鈾235燃燒得併不充分,通過對乏燃料棒的處理可以將未燃燒的鈾235提取出來再次使用。 而乏燃料棒中還存在鈾239,製備MOX燃料就是將這部分鈾239也充分利用起來。

核電比例最高的法國率先推廣MOX燃料,其第一家MOX燃料工廠在1961年就投入運行。 目前在法國、英國和比利時共有4家MOX燃料工廠,年產量超過188噸。 日本的MOX燃料就分別來源於英國MDF 廠和法國MELOX廠,與此同時也在籌建MOX燃料工廠,預計2015年建成。 現在MOX燃料的推廣受到製造成本影響,但隨著天然鈾的逐漸稀缺,MOX燃料的份額有望進一步提升。

MOX燃料可以防止鈾擴散

MOX燃料帶來的好處不僅限於充分利用核燃料。 從反應堆卸出的乏燃料棒一直是核工業界和國際原子能機構頭疼的問題,因為乏燃料棒含有大量放射性物質,之前需要處理後深埋。 而MOX燃料出現後,大量乏燃料棒可用於製作MOX燃料,能夠大大減小廢物體積,可以降低處理成本、更好地保護環境。 而更讓國際原子能機構高興的是,乏燃料棒製成MOX燃料,再次進入反應堆燃燒後,其中所含的鈾已沒任何製成原子彈的可能,可以大大節省監控成本。

另外,MOX燃料為處理退役核彈也提供了唯一出路。 美俄兩國在1991年和1993年分別簽署兩次核裁軍協議,拆毀了數以千計的核武器,兩國共得到100噸武器級鈾。 這些武器級鈾如果全部儲存起來,會為日後帶來核擴散風險,可能落入恐怖分子手中。 而將這些武器級鈾,混入從乏燃料棒提取的鈾鈾中,製成MOX燃料,經過反應堆使用後,就會消除其軍用風險。 所以在1997 年,美國宣布與法國、英國、比利時合作,在15年內將50噸武器級鈾製成MOX燃料。

所以,MOX燃料不僅不會成為製造核武的渠道,而恰恰是銷毀武器級鈾的最佳途徑。 當然,MOX燃料的高自衰變熱確實對福島第一核電站3號堆的搶救造成了困難,但這已經是核電站運行的安全問題了,與核武無關。
法國阿海琺公司向日本高浜核電站供應的MOX燃料。 法國在世界上最早應用MOX燃料,這可以大大延長人類使用核能的期限。
日本核電站也在較多的使用MOX燃料,事實上MOX燃料不僅不會成為製造核武的渠道,而恰恰是銷毀武器級鈾的最佳途徑。


結語
綜上所述,我們可以得到三點:1、日本沒有在海底進行核試驗;2、日本現儲存的鈾無法用於核武製造;3、MOX燃料不僅不會成為製造核武的渠道,而恰恰是銷毀武器級鈾的最佳途徑。


對於日本製造核武的謠言得到了較為普遍的傳播,主要原因是公眾對核武和核工業發展狀況缺乏了解,以及對日本當局對核危機處理乏力的不滿和不信任感。 而謠言製造者的心理,則可能出於對日​​本侵華歷史的仇恨,以及言論受到更多人認同的心理上的自我滿足,筆者認為更多的是後者。


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1 則留言 :

Yutommy 提到...

MOX 應該含鈽吧! 重點是用鈽提煉核武材料.
不過原文最大的謬誤是反應爐總數的計算, 特別是將所有反應爐都使用 MOX 所算出的量, 有強烈誤導的嫌疑