플루토늄 케이스
7 월 1998의 러시아 - 미국 합의에 따라 잉여 무기 등급 플루토늄 처분에 관한 과학 기술 작업을 조정하기위한 합동 운영위원회가 설립되었으며 처분 비용을 산정하기위한 합동 실무 그룹이 구성되었다.
이론과 실습
초창기부터 잉여 무기 급 플루토늄 처리에 대한 러시아의 접근 방식은 두 가지 핵심 사항에 기초를 두었다.
플루토늄은 귀중한 에너지 원입니다. 러시아에서 채택 된 폐 핵 사이클 개념의 맥락에서 플루토늄 처분 방법의 우선 순위는 전력 원자로의 핵연료에 대한 사용에 주어져야한다.
플루토늄 처리에는 상당한 재정적 비용이 소요되기 때문에 처리 속도를 높이려면 미국과 다른 국가들이 러시아의 전체 재활용 프로그램에 자금을 제공해야합니다.
8 월 29에서 2000에 의해 서명 된 플루토늄 처분에 관한 러시아 연방 정부 간의 합의에 따라 각 당사국은 MOX 연료에서 34 톤의 초과 무기 등급 플루토늄을 재활용하고 발전기 원자로에서 방사능을 사용하기로 약속했다. 이 협정은 당사자들의 재활용 프로그램 동기화 (재활용 시작, 페이스 등)에 제공되었습니다. 러시아 재활용 프로그램의 시행에는 미국과 여러 서방 국가의 재정 지원이 포함되었습니다. 계약서 서명 당시의 러시아 재활용 프로그램 비용은 1,8 억 달러로 추산되었습니다.
계약의 실질적인 이행은 2009의 하반기부터 시작될 예정이며 재활용 프로그램은 2025에서 완전히 완료 될 예정입니다. 러시아에서는 미국 - 경수로에서 MOX 연료를 조사하기 위해 BN-600 고속 중성자 원자로와 Balakovo NPP의 4 개의 경수 VVER-1000 원자로를 사용하기로되어있었습니다.
처음부터 협약의 실질적인 이행은 심각한 어려움에 직면했다. 여기에는 재활용 프로그램의 피해와 자금 조달에 대한 민사 책임 문제에 대한 당사자의 다양한 접근법이 포함됩니다. 9 월 2006 의정서 서명으로 계약 이행과 관련된 모든면에서 당사자의 동등성을 보장하고 민사 책임 문제는 제거되었지만 러시아 프로그램의 자금 지원으로 모든 것이 더 복잡해졌습니다. 자금 및 자금 조달 메커니즘에 관한 협상 준비에 관한 협상 결과로 미국과 다른 G8 국가의 기부자 기금은 2005 말까지 총 850 백만 달러에 달했다. 동시에 러시아 재활용 프로그램의 총 비용은 1,8에서 40 억 달러로 증가했다. 4 월 2007에서 미국 측은 러시아에 850 백만 달러에 기부자가 기부 한 액수가 최종적인 것이라고 통보했다. 현재 상황에서 경수로 MOX 연료에 플루토늄을 사용하는 것은 핵 발전을위한 장기 발전 전략과 일치하지 않았기 때문에 러시아 예산에서 프로그램 자금을 조달하는 것이 비효율적이라고 간주되었다. 이와 관련하여 외부 자금 부족으로 본질적으로 협약 비준이 이루어졌다.
이 협정을 이행하기를 거부하면 러시아 - 미국 관계와 다른 국가들과 러시아 관계에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 점을 감안할 때 Rosatom은 원자력 발전을위한 러시아의 계획에 부합하는 우리 나라의 플루토늄 처리 계획 시나리오의 변화를 고려하기 시작했다. 양 당사자가 용인 할 수 있습니다.
2007에서 협의 한 결과, 미국 측은 과잉 플루토늄 처분을위한 러시아 프로그램의 이행을위한 제안에 동의했다. 11 월에 사무엘 보드만 (Samuel Bodman) 미 국무 장관과 러시아 연방 원자력청 (Federal Atomic Energy Agency)의 세르게이 기리 옌코 (Sergei Kiriyenko) 총무는 과잉 플루토늄 톤에 대한 새로운 2007 처리 계획에 관한 공동 성명서에 서명했다. 이 문서에 따르면 러시아 제 무기 등급 플루토늄은 MOX 연료로 사용하고 Beloyarsk 원자력 발전소에서 현재 가동중인 BN-34 고속 중성자 원자로와 BN-600 원자로에서 동시에 조사 할 예정이다 사이트. 성명서에 서명 한 후 이어지는 협의에서 미국과 러시아 대표는 800 정부 간 합의의 변화에 동의했다. 관련 기술 문제에 대한 새로운 해석과 협력 이행에 필요한 기타 변경 사항을 반영한 수정 된 합의가 2000에 서명되었으며 7 월 2010에 발효되었습니다.
개정 된 합의에 따라 각 당사자는 34에서 25 톤의 초과 무기 등급 플루토늄 (9 톤의 금속 및 2018 톤의 이산화탄소 분말)을 15에서 처분하고 34 년 동안 절차를 완료하기로 약속했다. 양측은 MOX 연료 생산을위한 모든 XNUMX 톤의 사용과 같은 처분 방법을 사용한다고 가정했다.
수정 된 합의가 발효됨에 따라 안정적인 장기 자금 조달을 조건으로하는 플루토늄 이용에 대한 평행 국가 프로그램이 2016-2017에서 필요한 산업 기반 시설을 완성하고 양측은 무기 수준의 초과 플루토늄을 MOX 연료 및 원자로에서의 방사로 옮기기를 기대할 수있었습니다. 그러나 추후 사건의 과정은 그러한 예측을 부정했다. 2012에서는 미국에서 대체 처분 방법 사용에 관한 논의가 재개되었습니다. 적절한 결정을 내리기 위해 미국 에너지 부 (Department of Energy)가 전문가 그룹을 구성했습니다. 2014 초기에 예상되는이 그룹의 보고서를 발표하기 전에 MOX 연료 생산을위한 미국 공장의 건설이 중단되었습니다.
러시아와 미국의 프로그램 현황
협약에 따른 러시아 집행 기관 Rosatom은 근본적인 성격의 수정을하지 않고 국가 프로그램을 성공적으로 시행하고있다. 능동적 인 작업은 나트륨 냉각 BN-800 고속 중성자 원자로 (Zarechny town, Sverdlovsk 지역)의 건설에 계속되며, 에너지 발사는 9 월 2014으로 예정되어있다. MOX 연료 제조를위한 화학 기술 단지는 BN-800 원자로의 시동 부하를 보장하기 위해 원자로 연구소 (Dimitrovgrad, Ulyanovsk Region)의 시험 모드에서 시작되었다. 대상의 비용 - 1,7 억 루블. 12 월에 2013 사는 하이브리드 (우라늄 및 MOX) 연료를 원자로 코어에로드하기 시작했습니다. 이는 확실히 프로그램의 중요한 진보를 나타냅니다. 2016의 Zheleznogorsk (Krasnoyarsk Territory)에있는 광산 및 화학 공장 (MCC)에서 MOX- 연료 생산 공장을 시운전함에 따라 BN-800 원자로는 MOX- 연료의 사용으로 완전히 이전 될 것입니다. 공장의 프로젝트 비용은 70 억 루블입니다.
무기 등급 플루토늄의 처리를위한 고속 원자로의 사용에는 몇 가지 특색이 있음을 주목해야한다. 우선, 새로운 플루토늄을 생산할 수있는 능력입니다. 그 품질은 핵의 우라늄 스크린을 사용할 때 무기 등급 플루토늄의 품질을 훨씬 능가 할 수 있습니다. 이런 이유로, 협정 제 6 조는 초과 무기 등급 플루토늄의 34 톤을 완전히 처리하는 것을 포함하여 전 과정에 걸쳐 조사 된 연료 및 스크린의 재 처리에 대한 금지를 설정한다.
미국 국가 핵 안보국 (NNSA)의 최신 데이터에 따르면, 사바나 강 핵 센터 (사우스 캐롤라이나)에서 건설중인 MOX 연료 발전소의 초기 예상 비용은 4,8에서 7,7으로 증가했으며 계획된 시운전 기간은 2016 2019 년 및 3,7 억 달러는 이미 시설 건설에 투자되었습니다.
이러한 상황을 고려하고 또한 2013 연도에 도입 된 예산 격리 (454 이전의 2021 억 달러에 대한 국방 지출 삭감 포함)를 고려하여 미 행정부는 2014에 관한 미 에너지 국 (Department of Energy)의 4 월 예산 요청에 첨부 된 편지에 기록했다 MOX 플랜트의 건설을 늦추고, 플루토늄 처분을위한 대체 방법을 고려해야한다. 이 지침에 따라 2014 회계 연도에 MOX 공장 건설에 대한 NNSB의 자금 조달은 115 백만 달러로 2012에 비해 줄어 들었습니다. 더욱이 435-2015 년 동안 이러한 목적을위한 자금은 제공되지 않습니다.
부시 행정부의 조치가 실제로 플루토늄에 대한 러시아 - 미국의 합의를 취소한다는 소문을 중재하기위한 노력에서 다니엘 포 네만 (Daniel Poneman) 부차관보는 인터뷰에서 미국이 과도한 무기 등급 플루토늄을 처분하는 것을 거부하지는 않았지만이 문제를 최적으로 해결하기를 희망한다고 말했다. 그는 이미 러시아 동료들에게 통보했기 때문에 재정적으로나 기술적으로나 마찬가지이다.
작년 에르네스트 모 니즈 (Ernest Moniz) 에너지 장관의 지시에 따라 플루토늄 처분을위한 대체 방법을 분석하기위한 전문가 그룹이 설립되었다. 그녀는 2014 년 동안 NNSA 예산 요청을 준비하기 위해 2015의 1 월에 그녀의 결론을 제시해야했습니다. 의회 제출 마감 - 2 월.
전문가들은 30 가지 옵션을 고려하고 궁극적으로 3 가지 옵션을 결정했습니다.
무기 등급 플루토늄을 고 활성 수명의 방사성 폐기물과 함께 고정화 (vitrification)하고 소위 캔 인 캐니스터 (can-in-canister) 기술을 사용하여 특수 용기에 그 질량을 배치하는 것. 이 과정의 초기 단계에서 플루토늄 분말은 작은 유리 또는 세라믹 용기에 고정되고, 각각 28 킬로그램의 총 용량을 갖는 특수 용기에 추가로 배치되며, 방사성 폐기물과 혼합 된 유리 용융물이 부어진다. 전문가에 따르면, 위에서 설명한 유리화 공정은 사바나 강에서 건설중인 MOX 공장에서 구성 될 수 있습니다 (현재 시설의 가용성은 60 퍼센트 임). 영구 보관을 위임 할 때까지 특수 컨테이너의 임시 보관을 위해이 센터의 부지를 사용할 수 있습니다. MOX 연료의 조사를 통한 플루토늄 활용 과정의 전형적 인 불순물로부터의 플루토늄 분말 정제 및 원자로 용 연료 집합체 제조와 같은 고가의 기술적 단계가 배제되었으므로 이러한 접근법은 상당한 비용 절감 효과를 가져올 것으로 예상된다.
방사성 폐기물을 혼합하지 않고 플루토늄 고정화. 이 경우 우리는 세라믹 매트릭스에 플루토늄 파우더가 고정되어 있지 않은 상태에서 3 ~ 5 킬로미터 깊이의 우물에 배치되어 핵무기 물질에 대한 무단 접근이 어려워야한다고 이야기하고 있습니다.
뉴 멕시코 남동부의 미국 에너지 부 (Department of Energy)의 파일럿 방사성 폐기물 저장소 (폐기물 격리 파일럿 플랜트 - WIPP)에 과도한 플루토늄 처분 (650 미터의 깊이에서 소금 매장지에서 굴착 된 일련의 구멍). 이 옵션은 잠재적 인 침입자에 대한 방호책을 제공하지 않습니다.
이러한 모든 옵션은 전력 원자로에서의 처분 - 방사선 조사의 유일한 방법을 규정하는 정부 간 합의문 III 조에 위배된다. 마지막 두 가지 옵션은 표준 사용 후 연료를 충족시키지 못합니다. 이와 관련하여 합의문의 주요 조항 중 하나를 벗어나면 무기 전문가 급 플루토늄의 실제 처분은 MOX 연료에 원자로에서 조사 될 때만 가능하다는 주장이 항상 제기되어 러시아 전문가들로부터 긍정적 인 반응을 얻지는 못할 것으로 보인다. 미국인들이 제안한 다른 접근법은 무기 등급의 플루토늄을 의도적으로 또는 무단으로 채취하여 무기를 저장하고 재사용 할 가능성을 배제하지 않고있다.
미국 영향력
초과 무기 등급 플루토늄 처분을위한 국가 프로그램을 실행하는 방법론에 관한 미국 행정부의 결정이 어떠 하든지간에, 러시아 측에 의한 플루토늄 처분에는 영향을 미치지 않을 것으로 보인다. 러시아 연방 정부의 목표 프로그램 인 "2010-2015에서 2020까지의 기간 동안 새로운 세대의 원자력 기술"은 혼합 우라늄 - 플루토늄 연료를 이용한 고속 중성자 원자로의 사용을 제공하며, 무기 등급 플루토늄의 처리는이 프로그램에 내장되어 있습니다.
문제는 미국의 결정이 협약의 운명에 어떻게 영향을 미치고 당사국들이 보존을 위해 상호 수용 가능한 해결책을 찾을 수 있을지 여부이다.
이전에 합의 된 노출 방법에 따라 플루토늄을 처분하는 것을 거부하는 미국인의 경우에도 당사자들은 합의를 유지하려고 노력할 것이라고 추측 할 수있다. 이것은 주로 핵무기 감축 과정에 대한 부정적인 정치적 결과와 그것이 종식 될 경우 발생할 수있는 비확산 체제를 피하려는 욕망 때문이다.
분명히 그러한 합의의 개발은 핵무기 방출 핵 물질의 처분 필요성에 대한 질문이 제기 된 기존의 20 년과 현저히 다른 현 실태를 고려해야한다.
무기급 플루토늄 잉여물 처분의 주요 동기는 러시아의 무기 등급 핵 물질 (SNF)에 대한 상대적으로 부적절한 저장 시스템에 대한 우려로 인해 가능한 횡령과 불법 밀매의 위험을 제거하는 것이었다. 그러나 지난 15 년 동안의 스토리지 상황이 크게 바뀌 었습니다. Mayak Combine과 Mining-Chemical Combine에 최신의 물리적 보호 시스템을 갖춘 현대적인 고용량 저장 시설이 건설되었으며, 핵 물질의 회계 및 통제를위한 현대의 주 시스템이 개발되어 운영되었습니다. 직원 교육 및 인증 방법은 현대적인 요구 사항에 부합합니다. 러시아 연방에서의 모든 조치의 이행은 근본적으로 도난 및 SNM의 불법 거래 위험을 최소화했습니다.
핵무기 감축의 과정을 비가역으로 만들 필요성은 잉여물 처분의 또 다른 동기였다. 그러나 지난 20 년 동안 감소 된 결과로 핵무기의 수준이 여러차례 낮아졌으며 무기 급 플루토늄의 잉여는 무기한으로이 과정의 가역성의 기초를 형성 할 수 없다. 양측 탄두의 가능한 최대 수는 납품 수단의 적재 능력에 의해 제한됩니다. 배달 차량에 장착 할 수있는 것보다 더 많은 탄두를 보유하는 것은 거의 불가능합니다. 알려진 바와 같이 현재의 전략 무기 감축 조약 (Strategic Arms Reduction Treaty)에 따라 2018이 끝날 때까지 각면에있는 사업자의 수는 700를 초과해서는 안됩니다. 미국의 경우 가능한 최대 적재량을 감안할 때 필요한 탄두 수는 약 4 천 개이며 현재 보유하고있는 탄두 수보다 약간 적습니다. 전문가 견적에 따르면, 그러한 무기고를 유지하기 위해서는 20 톤 이상의 플루토늄 만 있으면됩니다. 우리는 또한 두 핵 보유국의 무기 보유량에서 34의 과잉으로 선언 된 톤을 감한 후에도 50 톤 이상의 무기 등급 플루토늄이 남아 있음을 고려합니다.이 금액은 12 500 탄두를 생산하기에 충분합니다. 이런 맥락에서 볼 때 과도한 플루토늄으로 선언 된 핵 폐기는 핵무기 감축의 비가 역성에 영향을 미치는 결정적인 요인이 아니며 더 상징적 인 것으로 분명해진다.
이를 염두에두고 러시아는 미국이 수용 가능한 것으로 간주하는 모든 처분 방법을 수용 할 수 있습니다. 그 대가로 러시아 측은 34 톤의 초과 플루토늄이 완전히 폐기 될 때까지 사용 후 핵연료와 스크린의 재 처리를 금지하는 계약 조항의 포기를 요구할 권리가있다. 더욱이, 핵무기의 무기 급과 원자로 급 플루토늄의 동등성에 대한 많은 미국 전문가들의 견해를 고려할 때, 러시아 측은 이산화물 분말 형태의 일회용 플루토늄의 비율을 증가시킬 것을 주장 할 수있다. 이를 통해 러시아는 소비 된 핵연료 재 처리에서 나온 48 톤의 민간 플루토늄의 일부를 재활용 프로세스의 Mayak 공장에 포함시킬 수있는 기회를 갖게되었다.
계약의 다른 원칙, 즉 동시성 또는 다른 말로는 양 당사자가 동기식으로 계약을 이행하는 것도 감사 할 수 있습니다. 그러나 처분 과정에 대한 국제 통제 조치의 개발 및 이행에 어려움이 발생하지 않는다면이 원칙을 거부 할 수있다. 이전에 합의 된 노출 방법을 거부하는 미국의 경우 감시 및 검사 합의 조항의 보존 및 이행이 러시아 측의 최우선 순위는 아닐 것으로 보인다. 핵무기 감축 과정에서 다른 핵 국가가 개입 할 수 있다는 맥락에서 핵 물질 처분에 대한 국제적 통제를 실행하는 방법과 관행을 수립 할 기회를 제공하기 때문에이 상황을 유지하는 것이 중요하다.
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