Transcript на сайте Armscontrol.ru

СОКРАЩЕНИЯ ЯДЕРНЫХ
ВООРУЖЕНИЙ И ИХ
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЯДЕРНООРУЖЕЙНЫЙ КОМПЛЕКС
РОССИИ
1
Минсредмаш (1986-1989гг.) –
пик развития атомной отрасли
• в 1986г. рост производства к уровню 1953г.:
• плутония – в 12,6 раз
• U235 - в 127 раз
• трития – многократно
• добыча урана в СССР – в 12,7 раза (до 16 500 т)
• создан ядерный топливный цикл на 100 ГВт АЭС
• прирост (сокращение) ядерного арсенала
1986г.
1987г.
1988г.
1989г.
+ 715 шт.
+ 420 шт.
- 354 шт.
- 1079 шт.
• за все годы введено 246 АПЛ (441 реактор на общую мощность 90 ГВт(т))
• проведено ядерных испытаний
СССР
715 (969 ядерных зарядов)
США
1056 (1151 ядерных зарядов)
• численность отрасли – 1,1 млн. чел.
2
Исследование истории атомного проекта
• истоки подвига советского народа
• причина появления ядерного оружия и его роль
на международной арене
• опыт
руководства
техническим проектом
грандиозным
научно-
• роль фундаментальных знаний в обществе
3
Условия, обеспечившие в сжатые сроки
создание ядерного оружия в СССР
• угроза национальной безопасности; стремление разрушить атомную
монополию
• роль высшего руководства страны в принятии решения о создании
бомбы и реализации проекта
• организационные формы управления проектом; сочетание научного и
административного руководства
• концентрация усилий и материально-технических
важнейшей государственной задаче
ресурсов
на
• развитие фундаментальной науки; привлечение талантливых ученых
• наличие
мощной
оборонной
высококвалифицированными кадрами
промышленности
с
• активное участие разведки
• создание минимально необходимых условий для работы (материальные
стимулы)
• энтузиазм, дух творчества; высочайшее чувство ответственности
• роль И.В. Курчатова
• другие факторы (теорема существования; вывоз урана из Германии)
4
Распоряжение Государственного комитета
обороны № 2352сс от 28 сентября 1942г.
«Об организации работ по урану»
(Молотов, Иоффе, Кафтанов)
«Обязать Академию наук СССР (академик Иоффе)
возобновить работы по исследованию осуществимости
использования атомной энергии путём расщепления
ядра урана и представить Государственному комитету
обороны к 1 апреля 1943г. доклад о возможности
создания урановой бомбы или уранового топлива …»
5
Версия
Разведка НКВД
Лондон
Маклин ?
Горский
(«Кембриджская
пятёрка»)
25.IX.41
3.X.41
Отдел
НКВД
Кравченко
10.X.41 III.42
Берия
Сталину
6.X.42
Разведка ГРУ
Иоффе ?
Лондон
Фукс
Кремер
Флеров
Разведка
Тетрадь
немецкого
офицера
ГРУ
Кафтанову
Молотов
Сталин
Курчатов
Распоряжение
ГКО 28.IX42
17.VIII.42
24.VIII.42 материалы
25.VIII.42 ГРУ
2.IV.42
XI.42
6
Курчатов – Молотову (27.11.42г.)
По
Вашему
поручению
я
ознакомился
с
материалами по работам за рубежом над цепной
реакцией в уране...
«5. ...ввиду того, что возможность введения в
войну такого страшного оружия, как урановая бомба,
не исключена, представляется необходимым широко
развернуть в СССР работы по проблеме урана...»
т. Сталину.
Курчатова
Прошу
ознакомиться
с
запиской
В. Молотов 28.11
7
8
Смит – официальный отчёт о разработке
атомной бомбы в США (12 августа 1945г.)
«Стоимость проекта, включающая возведение целых
городов
и
невиданных
доселе
заводов,
растянувшихся на многие мили, небывалая по
объёму экспериментальная работа – всё это, как в
фокусе, сконцентрировано в опытной бомбе.
Никакая другая страна в мире не была бы способна
на подобную затрату мозговой энергии и технических
усилий»
9
Схема организации руководства работами
(1946г.)
Спецкомитет при СНК
НТС
Лаб. 2,3,4
Институты
А, Г
Бюро 2
Институты
Академии
Наук
ФТИ
РИАН
ФИАН
ИХФ
ИФХ
ПГУ
при СНК
Предприятия
№№ 817,
813, 6,
12, 48
Инженернотехнический совет
Секции по
установкам
- котлы
- диффузия
- тяжелая
вода
- металлургия
урана
НИИ 9
КБ
Заводов
№ 92
Электросила
Кировский
10
Выдающиеся учёные –
участники атомного проекта
Курчатов
Тамм
Сахаров
Боголюбов
Ландау
Харитон
Блохинцев
Щелкин
Зельдович
Семендяев
Фрадкин
Владимиров
Самарский
Виноградов
Черняев
Христианович
Садовский
Померанчук
Келдыш
Тихонов
Гинзбург
Алиханов
Гуревич
Соболев
Фок
Кикоин
Фран-Каменецкий
Мещеряков
Флеров
Ширков
Бочвар
Колмогоров
Константинов
Доллежаль
Александров
Иоффе
Арцимович
Корнфельд
Мигдал
Седов
Лейпунский
Хлопин
Семенов
Фрумкин
Забабахин
Завойский
Петровский
Канторович
Халатников
Спицын
11
Роль разведки
• инициирование начала работ над атомной бомбой
• гетерогенная схема реактора на графите
• плутоний - материал для оружия
• диффузия - основной метод разделения изотопов
• возможность ядерного горения в смеси урана с тяжелой
водой
• идея имплозии (взрыв внутрь)
• конструкция атомной бомбы
12
Премии за научные открытия и
технические достижения (март 1946г.)
Первая премия (за решение одной из задач):
• за разработку
• получения плутония
• выделения U-235
• методов
использования
внутриатомной
энергии в энергетических целях и на
транспорте
• за важнейшее открытие в области физики
атомного ядра и космического излучения
13
Премии за научные открытия и
технические достижения (март 1946г.)
Установить, что руководитель работы, удостоенной первой
премии:
• получает 1 млн. рублей
• представляется к званию героя
• получает звание лауреата Сталинской премии
• получает в собственность в любом районе СССР дом –
особняк и дачу с обстановкой, легковую автомашину
• получает право на заграничные научные командировки
за счет государства каждые 3 года сроком от 3 до 6
месяцев
• двойной оклад на все время работы
• и т.д.
14
15
Динамика атомной промышленности
стран соцлагеря
1946г.
1947г.
1948г.
1949г.
1950г.
Численность в
урановой
промышленности
соцлагеря (тыс. чел.)
4,2
25
76
158
224
СССР (атомная
промышленность),
тыс. чел.
21,2
34,2
49
82
107
45
35
30
20
20
Доля СССР в
поставке урана стран
соц.лагеря (%)
16
США – источник ядерной угрозы
I Ядерные испытания
СССР
США
1949г. – первая атомная бомба
(20кт). РДС-1
1945г. – начало ядерных
испытаний
1950г. – нет
к 1951г. – проведено около 40
ядерных испытаний
1951г. – два атомных взрыва (38 кт
и 42 кт). РДС-2, РДС-3
май 1951г. – «Джордж» 225 кт
(термоядерное устройство)
1952г. – нет
 141 шт.
ноябрь 1952г. – «Майк» - 10 Мт
(жидкий дейтерий)
II Накопление ядерных арсеналов – 1953 год
1 161 шт.
III Оценки 1956 года – СССР уступает США по производству:
U235 – в 11-12 раз; Pu – в 6-7 раз; Li – в 38-40 раз.
17
Главная задача –
обеспечить безопасность страны
29.08.49г. – ликвидирована монополия США на атомную бомбу
31.01.50г. – Трумэн: «Как главнокомандующий … я несу
ответственность за то, чтобы наша страна была способна
защитить себя от любого возможного агрессора. В соответствии
с этим я дал указание комиссии по атомной энергии продолжать
работу над всеми видами атомного оружия, включая так
называемую водородную или сверхбомбу»
04.02.50г. – Спецкомитет: «О мероприятиях по обеспечению
разработки РДС-6» (водородная бомба)
26.02.50г. – Сталин И.В. подписал Постановление Совмина «О
работах по созданию РДС-6»: «Установить срок изготовления
первого экземпляра РДС-6с – 1954 год»
18
Наращивание стратегических сил США
годы
1946
1947
1948
1949
1950
1951
1952
1953
125
270
473
447
462
569
660
720
1955
1035 1260
СССР – начало 1955г.
Ту-95 – 3 шт. (15 000 км)
М4
– 8 шт (9 600 км)
Ту-4 – 42 шт. (6 500 км)
Ту-16 – 88 шт. (5 600 км)
Количество
стратегических
бомбардировщиков
Количество
ядерных
зарядов
1954
С
Ш
А
9
13
50
170200
300400
440569
660830
8731160
С
С
С
Р
-
-
-
3
12
38
78
141
1418 1575
19
Ядерный арсенал
год
США
СССР
1970
1971
1972
1973
26 600
26 500
27 000
28 400
12 700
14 500
16 600
18 800
1974
1975
1976
29 100
28 100
26 700
21 100
23 500
25 800
1977
25 800
28 400
20
Ядерный арсенал
годы
США
СССР
Создание и испытание первой атомной бомбы
1945
1949
Начало развёртывания тяжёлых бомбардировщиков
1948
1955
Первый взрыв термоядерной бомбы (устройства)
1952
1953
(устройство)
(бомба)
Первое испытание межконтинентальной ракеты
1958
1957
Начало развёртывания межконтинентальных ракет
1959
1960
Начало развёртывания АПЛ с баллистическими ракетами
1960
1963
Начало развёртывания баллистических ракет с РГЧ ИН
1970
1975
Начало развёртывания крылатых ракет «воздух-земля»
большой дальности
1980
1984
Начало развёртывания крылатых ракет морского
базирования большой дальности
1982
1984
Начало развёртывания крылатых ракет наземного
базирования большой дальности
1983
Начало развёртывания мобильных баллистических ракет
1985
21
Реализация международных договоров в
области ядерного разоружения
• договор о ликвидации ракет средней и меньшей дальности (СССР1752 ракеты)
• договор о сокращении и ограничении стратегических наступательных
вооружений (СНВ-1)
1990г.
XII 2001г.
CCCР
США
Россия, США
Носители
2500
2246
по 1600
Боезаряды
10271
10485
по 6000
• резкое сокращение ядерных арсеналов, включая тактическое оружие
• прекращение производства оружейных материалов (U-235, Pu)
• сокращение производства ядерных боеприпасов более, чем в 10 раз
• выведение из оружейных программ:
• 500 тонн BOУ
• 50 тонн Pu
• запрещение ядерных испытаний
22
Стратегические наступательные
вооружения (СНВ) в 1991 году
Компоненты СНВ
СССР
США
носители
боезаряды
носители
боезаряды
МБР
1 392
6 612
1 000
2 450
БРПЛ
940
2 804
672
5 760
Тяжёлые
бомбардировщики
162
855
574
2 353
2 500
10 271
2 246
10 563
ИТОГО
23
Договор о ликвидации ракет средней и
меньшей дальности
Подписан 8.XII.87г.
Вступил в силу 1.VI.88г.
Количество ликвидируемых ракет
СССР
США
1752 ед.
859 ед.
Фактически ликвидировано на 12.V.91г.
СССР
США
1846 ед.
846 ед.
24
Договор о сокращении и ограничении стратегических
наступательных вооружений (СНВ-1)
Подписан – 31.VII.91г.
Вступил в силу – 5.XII.94г.
Сроки сокращения СНВ 7 лет
Ограничения
1600 единиц МБР, БРПЛ и развёрнутых ТБ, в т.ч. 154 – тяжёлых МБР
6000 единиц боеприпасов
Соотношение СНВ СССР и США на 1.IX.1990г.
СССР
ЯБП
США
ЯБП
МБР
– 1 398 ед.
6 612
– 1 000
2 450
БРПЛ
– 940 ед.
2 804
– 672
5 760
ТБ
– 162 ед.
855
– 574
2 275
ВСЕГО – 2 500 ед.
10 271
– 2 246
10 485
на 2001г. – 1 600 ед.
6 000
– 1 600
6 000
Не охвачены (фактически-стратегические)
- ТЯО США в Европе;
- КР МБ БД
25
Инициативы СССР от 5 октября 1991 года
(на основе взаимности в ответ на соответствующие шаги США
от 28 сентября 1991г.)
Принял решение в одностороннем порядке
Вывод на базы хранения
с целью
последующей ликвидации
Все
ядерные
боеголовки
для
тактических
ракет
Ядерные
Ядерные
артснаряды
мины
Ликвидация к 2000г.
к 1998г.
Снять и разместить на базах
централизованного
хранения всё ТЯО
С боевых
надводных
кораблей
С многоАвиации
целевых
ВМФ
подпостоянного
наземного
водных
базирования
лодок
Часть – ликвидировать
(срок не определён)
26
Инициативы России от 29 января 1992 года
(на основе взаимности в ответ на соответствующие шаги США
от 22 января 1992г.)
Принято решение в одностороннем порядке
Прекратить производство
ядерных
боеголовок
для
тактических
ракет
наземного
базирования
Ядерных
артснарядов
Ядерных
мин
Ликвидировать
1/3 ТЯО
морского
базирования
1/2
1/2 запасов
ядерных
авиабоеголовок
ционных
для
тактических
зенитных
ядерных
ракет
боеприпасов
Запасы этих боеприпасов будут ликвидироваться
Сохраняется ТЯО – в авиации (ВВС)
27
Сопоставление инициатив
СССР (Россия) и США по ТЯО
СССР (Россия)
США
Ликвидируются все ядерные
боеголовки тактических ракет
наземного базирования и ядерные
артснаряды
Ликвидируется весь арсенал ТЯО
наземного базирования, в т.ч.
- для тактических ракет
- ядерные артснаряды
Ликвидируются все ядерные мины
Не имеют
Изымаются из войск и переводятся Не имеют
на базы хранения ядерные
боеголовки зенитных ракет,
половина из них ликвидируется
Снимается и размещается на базах
хранения всё ТЯО с кораблей,
многоцелевых ПЛ, авиации ВМФ,
треть ликвидируется
Снимается и размещается на базах
хранения всё ТЯО, в т.ч. ядерные
КРМБ, с надводных кораблей, с
ударных ПЛ, авиации ВМС, часть
будет ликвидирована
Ликвидируется 50% авиационных
тактических ядерных боеприпасов
Сохраняют в Европе ТЯО
воздушного базирования
28
Договор о нераспространении ядерного
оружия (ДНЯО) – 1968г.
Обязательства неядерных государств:
• не принимать передачи от кого бы то ни было ядерного оружия;
• не производить и не приобретать каким-либо иным способом
ядерное оружие.
Обязательства ядерных государств:
• не передавать кому бы то ни было ядерное оружие;
• … не помогать, не поощрять и не побуждать какое-либо государство ..
к производству или приобретению … ядерного оружия.
Каждый участник - … вести переговоры … по прекращению гонки
ядерных вооружений и ядерному разоружению, а также о договоре о
всеобщем и полном разоружении …
Односторонние обязательства – о неприменении ядерного оружия
против неядерных государств.
Помощь неядерным государствам … путём проведения мирных
ядерных взрывов.
29
Договор о Всеобъемлющем запрещении
ядерных испытаний
Подписан 24.IX.1996г.
• Запрет на проведение любого испытательного взрыва ядерного
оружия или другого ядерного взрыва, в т.ч. запрет на мирные ядерные
взрывы.
• Нулевое ядерное энерговыделение.
• Понимание в пятёрке ядерных держав, что не запрещено:
• инерциальный термоядерный синтез;
• импульсные ядерные реакторы;
• неядерно-взрывные эксперименты на полигонах (Pu, U235).
• В силу не вступил (должен быть ратифицирован 44 государствами по
списку)
• проводятся неядерно-взрывные эксперименты (НЯВЭ) с делящимися
материалами (U235, Pu239).
30
Показатели стратегических наступательных
вооружений США на 1 апреля 2003 года
Количество
боезарядов на
носителе
Количество
развёрнутых
носителей
Количество
боезарядов
МБР
Минитмен-3
Минитмен-3М
МХ
3
1
10
350
150
50
1050
150
500
БРПЛ
Трайдент-1
Трайдент-2
6
8
144 (6 ПЛАРБ)
288 (12 ПЛАРБ)
864
2 304
249
1 104
1 231
5 972
Тип носителя
Стратегические
бомбардировщики
ВСЕГО
Нестратегические ядерные силы:
- крылатые ракеты морского базирования – 320
- тактические авиабомбы ВВС - 150
31
Стратегические ядерные силы России
в 2000 году
Тип носителя
Число носителей
Число боеголовок
МБР
756
3 540
БРПЛ
348
1 576
Стратегические
бомбардировщики
69
790
ВСЕГО
5 906
Нестратегические ядерные силы – 4 000 ядерных боеприпасов
32
Договор о дальнейшем сокращении и ограничении
стратегических наступательных вооружений (СНВ-2)
в т.ч.
– ликвидация тяжёлых МБР
– запрет на МБР с РГЧ
(в этих сферах у РФ было преимущество)
Подписан – 03.I.93г.
Ратифицирован РФ – 14.IV.2000г.
Сроки сокращения СНВ – до 31.XII.2007г.
Прекращено действие
Количество боезарядов – 3000÷3500
Договор между РФ и США о сокращении стратегических
наступательных потенциалов (май 2002 года)
• К 31 декабря 2012г. суммарное количество стратегических ядерных
боезарядов не должно превышать 1700-2200 единиц.
• Каждая из сторон сама определяет состав и структуру стратегических
наступательных вооружений
33
Основные вопросы
• Поддержание ядерного
совершенствование
арсенала
и
его
• Создание базы отработки ЯБП
поддержания ядерного арсенала
и
для
• Реструктуризация и конверсия ЯОК
34
Этапы разоружения
• Утилизация:
• носителей;
• ядерных боеприпасов;
• ядерных материалов;
• Перепрофилирование производства
• Переориентация специалистов
35
Программа реформирования
ядерно-оружейного комплекса
• ликвидация с 2003 года двух из четырех заводов сборкиразборки ядерных боеприпасов
• остановка одного из двух заводов по изготовлению
изделий из плутония
• остановлены (10+3) из 15 промышленных реакторов
• прекращается
или
сокращается
деятельность на трех заводах
ядерно-оружейная
• высвобождается до 30 тысяч человек с оборонного заказа
36
Ядерный оружейный комплекс Минатома РФ
Департамент разработки и испытаний ЯБП
РФЯЦ-ВНИИЭФ
РФЯЦ-ВНИИТФ
ВНИИА
г. Саров
г. Снежинск
г. Москва
НИИИС
НИИИТ
КБ АТО
г. Н-Новгород
г. Москва
г. Мытищи
КД, приборы, испытания
Департамент промышленности ЯБП
Комбинат "ЭХП"
З-д "ПСЗ"
ЭМЗ "Авангард"
г. Лесной
г. Трёхгорный
г. Саров
ГУП "Молния"
ПО "Север"
УЭМЗ
ПО "Старт"
г. Москва
г. Новосибирск
г. Екатеринбург
г. Заречный
ДМ
Департамент ядерно-топливного цикла
УЭХК
ПО "Маяк"
СХК
ГХК
ЭХЗ
г. Новоуральск
г. Озёрск
г. Северск
г. Железногорск
г. Зеленогорск
37
Реструктуризация и конверсия предприятий
департамента производства ЯБП
годы
1988
1998
2005
Численность
персонала
74,5
40,0
39,0
в т.ч на оборонном
заказе
70,7
25,0
11,2
Направления конверсии:
- оборудование для ТЭК
- автомобильная электроника
- медицинская техника
Численность ЯОК (тыс. чел.)
в т.ч. ГОЗ
2000г.
2006г.
130,0
~ 130,0
75,0
40 – 45
38
Численность персонала на предприятиях
ядерно-оружейного комплекса
Предприятие
Общая
численность
1999г.
в т.ч. на оборонном заказе
1999г.
2005г.
Железногорск - ГХК
9 221
4 660
500
Зеленогорск - ЭХЗ
10 013
-
-
Новоуральск - УЭХК
16 951
-
-
Северск - СХК
15 450
5 025
1 000
Озёрск – ПО «Маяк»
14 193
4 097
4 097
Саров - ВНИИЭФ
17 772
15 000
12 000 (16 000)
Снежинск - ВНИИТФ
9 500
9 000
8 000 (9 000)
ВНИИА, НИИИС, НИИИТ, КБ АТО
7 925
5 740
4 200 (5 000)
Лесной - ЭХП
11 195
7 680
4 500 (6 000)
Трёхгорный - ПСЗ
5 841
4 918
2 500 (3 500)
Заречный – ПО «Старт»
10 609
4 750
1 290
Саров - Авангард
3 006
2 364
300 (1 500)
Екатеринбург - УЭМЗ
3 719
2 394
1 000 (2 000)
Новосибирск – ПО «Север»
2 458
1 538
850
137 853
67 166
40 237 (50 737)
ИТОГО
39
Закрытые города Минатома РФ
Предприятие
Численность
Основные виды деятельности
Саров – Арзамас-16
83 000
Проектирование ядерного
оружия
Снежинск – Челябинск-70
48 000
Проектирование ядерного
оружия
Железногорск – Красноярск-26
100 000
Производство плутония
Зеленогорск – Красноярск-45
67 000
Производство плутония
Новоуральск – Свердловск-44
96 000
Обогащение урана
Северск – Томск-7
119 000
Обогащение урана. Производство
плутония
Озёрск – Челябинск-65
88 000
Производство трития,
изготовление изделий из
плутония и оружейного урана
Лесной – Свердловск-45
58 000
Производство ядерного оружия
Трёхгорный – Златоуст-36
33 000
Производство ядерного оружия
Заречный – Пенза-19
64 000
Производство компонентов
ядерного оружия
Общая численность
756 000
40
Закрытые города
41
Конверсия (диверсификация) на предприятиях
ядерно-оружейного комплекса
В ядерной сфере:
• научно-техническое обоснование безопасности атомной энергетики
(взрыв водорода, тяжёлые аварии);
• изготовление смешанного уран-плутониевого топлива;
• хранение и переработка отработанного ядерного топлива;
• проектирование плавучей АЭС;
• утилизация оружейного урана для АЭС (ВОУ-НОУ);
• экспортные поставки.
В научной сфере:
• программирование (фирмы Интел и др.) и суперЭВМ;
• физика высоких энергий;
• инерциальный термоядерный синтез;
• сверхсильные магнитные поля;
• лазерные технологии;
• электромагнитные воздействия.
42
Конверсия (диверсификация) на предприятиях
ядерно-оружейного комплекса
Новые материалы:
• особо чистый поликристаллический и монокристаллический кремний
(электроника, солнечная энергетика);
• радиационно-стойкое оптоволокно;
• выращивание полупроводниковых гетероструктур (светодиоды);
• радиационно-стойкие микросхемы.
Автоматизация:
• газопроводов;
• АСУ ТП атомных электростанций.
Автомобильная промышленность:
• блоки зажигания;
• нейтрализаторы выхлопных газов (диффузия);
• элементы и системы управления автомобилем.
Электротехника:
• элегазовое (SF6) оборудование подстанций.
43
Конверсия (диверсификация) на предприятиях
ядерно-оружейного комплекса
Медицина:
• производство изотопов;
• рентгеновский компьютерный томограф;
• нейтроно- (протоно-) терапия;
• ускорительная техника.
Неядерное оружие:
• лазерное;
• СВЧ;
• высокоточное;
• кумулятивное;
• технологии двойного применения.
Другие направления:
• малогабаритные нейтронные генераторы (контроль скважин,
экспресс-анализ);
• цифровые АТС;
• производство аккумуляторов;
• электрохимические генераторы и водородная энергетика;
• оборудование для интенсификации добычи нефти (кумулятивные
перфораторы).
44
Сибхимкомбинат (Северск)
Динамика объёмов производства
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
105,4
108,3
107,5
108,7
-
-
-
-
Товарной продукции, %
100
77,2
86,7
64,2
70,7
87,6
102
105,4
Оборонной продукции, %
37,7
20,2
23,7
25,7
4,5
5,3
4
1,6
С 1987г. за 10 лет Госзаказ сократился более, чем в 10 раз:
- остановлены три реактора (из пяти) по наработке плутония;
- прекращено изготовление изделий из плутония и урана для оружия
В 2006-2008гг. будут остановлены последние два реактора и
соответствующий радиохимический завод по переработке топлива этих
реакторов.
В 2007г. прекращается работа по разработке и утилизации ядерных
боеприпасов.
45
Компенсирующие мероприятия на СХК
• изготовление ядерного топлива для АЭС из оружейного урана;
• расширение экспортных поставок ядерного топлива (в т.ч.
контракт ВОУ-НОУ);
• создание
замещающих
энергетических
мощностей
на
органическом топливе вместо промышленных реакторов (за
счёт средств США);
• увеличение на 40% мощностей по обогащению урана;
• развитие фторидных технологий, в т.ч. производство особо
чистого газа (трифторид азота) для микроэлектроники;
• организация производства уран-плутониевого топлива;
• в перспективе – строительство АЭС на 2 000 МВт.
46
Примеры опыта ВНИИЭФ
разработка радиационной защиты для детектора ALICE в ЦЕРН
47
Открытый компьютерный центр в Сарове
первый успешный опыт программы «Инициатива закрытых городов»
48
Моделирование нефтяных резервуаров
распределение давления в слоях нефть-вода
через 1400(слева) и 2500 (справа) дней
49
Соглашения между Минатомом и
Минэнергетики и МО США
• ВОУ НОУ
• система учёта и контроля ядерных материалов; физическая
защита
• утилизация плутония
• конверсия «атомных городов»
• строительство хранилища делящихся материалов на «Маяке»
• остановка трёх реакторов (создание замещающих мощностей)
• сотрудничество в области физики высоких энергий
• безопасность ядерных арсеналов
50
Предложения по дальнейшему сотрудничеству
с оружейными лабораториями
• совместные исследования по объемному сжатию Д-Т-газа в
мишенях на лазерных установках
• создание нового класса взрывомагнитных источников энергии
• исследование свойств веществ в сверхсильных магнитных полях
• определение ударной адиабаты до давлений 10-20 Мбар на
установках «Атлас» США и «ВМГ» Россия
• методы стабилизации роста возмущений при полете лайнеров
• сильноточные ускорители электронов в частотно-импульсном
режиме работы
• взаимодействие металлов и сплавов с изотопами водорода при
высоком давлении
• исследование кинетики старения сплавов, включая плутоний
51
Предложения по дальнейшему сотрудничеству
с оружейными лабораториями
• разработка вычислительных методов высокой точности для
многопроцессорных ЭВМ
• расчетное
сопровождение
гидродинамической неустойчивости
экспериментов
по
• а также технические проблемы:
• безопасность ядерных арсеналов
• безопасность ядерной энергетики
• нераспространение
• борьба с террористическими угрозами
52
Изменение геополитической ситуации
• сокращение ядерных потенциалов
• дух партнерства во взаимоотношениях с США и НАТО
• снижение риска возникновения в ближайшей и среднесрочной
перспективе
глобального
широкомасштабного
военного
конфликта
• доминирующее положение США в основных сферах развития
мирового сообщества
• распространение ядерного оружия и средств доставки
• возрастание риска возникновения региональных войн с
использованием ОМУ
• неопределённость источников военных угроз и характера
действий потенциальных противников
53
Премии за научные открытия и
технические достижения (март 1946г.)
Зигфрид Хеккер:
• не союзники
• не противники
• не друзья
• не враги
Сфера сотрудничества в борьбе с новыми вызовами:
• распространение оружия массового поражения
• международный терроризм
54
Декларация о новых стратегических отношениях
между Россией и США (май 2002г.)
• новые глобальные вызовы и угрозы требуют качественно
новой основы отношений;
• не
враги,
нет
взаимной
соперничества держав;
стратегической
угрозы
и
• основные области сотрудничества (совпадение интересов):
• борьба с терроризмом и региональной нестабильностью;
• предупреждение о пуске ракет;
• предотвращение распространения ОМУ и ракет;
• содействие урегулированию
Востоке и на Ю.Кавказе;
конфликтов
на
Ближнем
• изучение возможности сотрудничества в области ПРО;
• борьба с организованной преступностью (наркотики).
55
Усложняют ситуацию
• наличие мощной группировки стратегических ядерных сил
• создание ПРО
• движение НАТО на восток
• наличие тактического ядерного оружия вне национальных
границ (в Европе)
• отказ от ратификации ДВЗЯИ
• патрулирование АПЛ у берегов России
• неопределенность с
морского базирования
перспективой
по
крылатым
ракетам
• угроза размещения оружия в космосе
• попытки действовать в обход ООН
• возможное изменение роли ядерного оружия (снижение порога
мощности, допустимость превентивного удара)
• увеличение опасности на региональном уровне
56
От взаимного устрашения
к российско-американскому партнёрству
Стратегическая
стабильность на основе
взаимного ядерного
сдерживания
Постепенный переход
к стабильности,
основанной на:
• транспарентности;
• укреплении доверия;
• сотрудничестве
Принципы:
• равная безопасность
• приоритет международного права
57
Изменения в ядерной доктрине США
От глобального взаимного
ядерного
сдерживания
(США – СССР)
• сокращение ядерных арсеналов;
• расширение спектра вероятных
противников
для
возможного
применения
ЯО
(новый
непредсказуемый мир);
• от оружия ядерного сдерживания
к
возможному
оружию
оперативного
применения
(региональные конфликты);
• снижение порога мощности ЯО, в
т.ч. проникающего ЯО;
• возможность
ударов, в т.ч.
государствам
превентивных
по неядерным
58
Изменения в ядерной доктрине США
ЯО – политическое оружие
 ЯО – оружие поля боя
Глобальность применения ЯО  роль ЯО в решении
ограниченного круга задач
(в региональных конфликтах)
Новая триада стратегических сил:
• повышение гибкости
• снижение зависимости от ядерного оружия
• наступательные ударные системы (ядерные и неядерные),
в т.ч. высокоточные;
• оборонительные системы, в т.ч. ПРО;
• обеспечивающие системы (инфраструктуры – разведка и т.д.).
59
Прогноз развития энергетики США до 2025г.
(составлен МЭ США в 2003 году)
Потребление (1015 БТЕ/год)
Внутренняя добыча нефти
Импорт нефти и нефтепродуктов
2001 год
5,8
9,33
2025 год
5,33
13,11
Доля суммарного импорта нефти и нефтепродуктов в структуре
потребления США достигает 68%
60
Россия - доктрина
Отказ от неприменения ЯО первой (слабость сил
общего назначения – новое явление в России), в т.ч.
против неядерных государств – при угрозе утраты
государственности России, компенсирующая роль
ЯО (повышение роли ЯО в военной доктрине)
61
Стремление США нарушить сложившийся паритет в
ядерном оружии и обеспечить себе технологический отрыв
• в совершенствовании ядерного оружия в
условиях ДВЗЯИ за счет создания качественно
новой научно-технической базы;
• в развитии
ПРО;
территориальной
(национальной)
• в создании высокоточного оружия.
62
Ядерно-оружейный комплекс США
Бюджет на деятельность в области ядерной энергии на 2004
финансовый год – 16,7 млрд. долл., в т.ч. на
совершенствование ядерного оружия – 6,4 млрд. долл.
млрд. 6,5
долл.
6
5,5
5
4,5
4
3,5
3
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
Бюджет на ядерное оружие
63
Концепция национальной безопасности
России
Российская
Федерация
должна
обладать
ядерными силами, способными гарантированно
обеспечить нанесение заданного ущерба любому
государству – агрессору или коалиции государств
в любых условиях обстановки
64
Постепенное смещение центра
тяжести работ
• с количественного наращивания ЯБП –
на их совершенствование и
многофункциональное применение;
• с производства расщепляющихся
(плутоний, уран, тритий) и
конструкционных материалов (бериллий) –
на их многократное использование в ЯБП;
• с развития предприятий – на создание
мощной научно-технической базы
моделирования.
65
Обладание ядерным оружием (Россия)
• повышает статус в мировой политической иерархии
• предотвращает диктат других стран
• сдерживает агрессию
• способствует
политическому
назревающих проблем
диалогу
в
разрешении
• ведет к бессмысленности попыток достижения политических
целей с помощью военной силы
• требует принципиально нового подхода в отношениях между
странами
• компенсирует снижение боевых возможностей сил общего
назначения
66
Совершенствование ядерного оружия
• продление гарантийных сроков службы
• повышение безопасности боеприпасов
• преодоление ПРО различной степени готовности
• возможность поражения любых целей в любых средах
• широкий энергетический диапазон
• оружие со специализированными свойствами
• оружие для различных родов войск
• наступательные и оборонительные качества
67
Научно-техническая база поддержания ядерного
потенциала
Физика высоких плотностей энергии
В лабораторных условиях:
• скорости веществ – десятки и сотни км в сек.;
• давления – десятки мегабар;
• температуры – сотни электрон-вольт.
Моделирование:
• расчётно-теоретические методы (супер-ЭВМ);
• мощные ударные и детонационные волны для изучения экстремальных
состояний вещества;
• физика лазеров;
• высокотемпературная плазма;
• инерциальный термоядерный синтез (сжатие ВВ магнитным полем,
лазером, тяжелыми ионами);
• исследования с использованием мощных электрофизических установок;
• рентгенографические
установки
с
большой
просвечивающей
способностью;
• облучательные установки, моделирующие излучение ядерного взрыва;
• протонография.
68
Мощные лазерные установки ВНИИЭФ
(физика горячей плотной плазмы и лазерного термоядерного синтеза)
Установка
«Искра-5»
(газовый лазер)
«Луч»
(модуль «Искры-6»)
«Искра-6»
(проект – 2010г.)
Энергия, кдж
Длина
волны, мкм
Длительность,
нсек
30
1,315
0,3 – 0,5
0,35
12
300 (600)
128 каналов
(твёрдотельный
лазер)
1–3
0,35
1–5
США – строят NIF (твёрдотельный лазер)
• энергия 1,8 Мдж
• более 2 млрд. долл.
69
Лазерная установка «Искра-5»
для исследований в области термоядерного синтеза
70
Моделирование на лазерных установках
71
Результаты исследований горячей плотной
плазмы на «Искре-5»
• температура ионной компоненты горячей плазмы 12 кэв,
нейтронный выход 1010 (Д-Д нейтроны);
• преобразование лазерного излучения в рентгеновское,
температура рентгеновского излучения 170 эв, скорость
полёта оболочки 3·107 см/сек, нейтронный выход 2·109,
объёмное сжатие 2·103;
• влияние асимметрии поля рентгеновского излучения на
динамику работы термоядерных мишеней;
• процесс переноса рентгеновского излучения по каналам.
72
Другие направления исследований
на лазерах
• генерация сверхсильных световых полей в размер порядка
длины волны  = 1,3 мкм. Получена интенсивность 1018
вт/см2, напряжённость электрического поля 108 В/см.
Длительность импульса 0,7 нсек;
• пикосекундный лазер, мощность 10 – 20 твт, длительность
импульса 10-12 сек, плотность потока лазерного излучения на
мишени 1018 вт/см2. Исследование спектральных прототипов
излучения в плотной ( = 120 г/см3) плазме с температурой
106-107к
Мощные электрофизические установки
Взрывомагнитные генераторы (идеи Сахарова А.Д.)
• магнитная энергия 200 Мдж;
• Разгон лайнеров магнитным полем (20 км/сек при массе 50 г).
73
График производительности
вычислительных систем
1000
Blue Gene/P - 1 PF
Blue Gene/L - 367TF
$51M
100
Q - 30TF
$215M
Write - 12,3F
$130M
10
1
Blue P - 3,9TF
$94M
RED - 1,9TF
RED Opt - 3,2TF
$56M
$63M
Blue M - 3,1TF
$122M
ASCI - 1PF
Purple - 100TF
$216M
Red Storm - 40TF
$90M
MCR - 11TF
$13M
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
74
Трёхмерный расчёт взрыва ядерного
заряда (США) – 2000г.
• несколько сотен миллионов элементов пространственной
сетки;
• на суперЭВМ Blue Mountain 1016 часов машинного времени в
Лос-Аламосе и ASCI Red в «Сандия»;
• в среднем счёт вёлся на 2020 процессорах;
• потребовался объём памяти 14,75 терабайт (коллекция книг
библиотеки Конгресса США – 21 терабайт);
• в 2000г. в Ливерморе установлена суперЭВМ ASCI Write – 12,3
терафлоп, 8192 процессора, 6 триллионов байт оперативной
памяти;
• 2002г. – в Лос-Аламосе частично введена суперЭВМ Q
(2х10 терафлоп);
• 2004г. – в «Сандия» – будет введена суперЭВМ на 40
терафлоп, 10000 процессоров
75
Опыт МСМ
• отрасль технологического прорыва
перестройки экономики страны
и
структурно-технологической
• единство
фундаментальных,
прикладных
производственно-технологических решений
исследований
и
• управление крупным научно-техническим проектом
• комплексное решение важнейших для страны общегосударственных
задач в обороне и народно-хозяйственной сфере
• единство административного и научно-технического руководства; опора
на науку
• выбор основных направлений и концентрация на них ресурсов
• единство отрасли и всей технологической
общеотраслевых (государственных) интересов
цепочки;
приоритет
• динамизм в развитии, передовой научно-технический уровень
• чувство высокой ответственности и дисциплины, дух творчества
• система отбора и воспитания кадров; забота о людях; атмосфера
доверия и уважения
76