Irán és Észak-Korea: sötét atomprogramok

Irán képes lehet az uránbányászattól az urán dúsításáig terjedő teljes technológia működtetésére, így elvileg saját döntése, hogy polgári vagy katonai alkalmazásra használja. Észak-Korea már évek óta több plutónium-atomfegyverhez szükséges hasadóanyaggal rendelkezhet.

A Koreai Népi Demokratikus Köztársaság (Észak-Korea) atomfegyver-programjának részleteiről kevés és bizonytalan információ látott napvilágot. Urán és plutónium hasadóanyag előállítása egyaránt felmerült.

2002 októberében az USA az atomsorompó-egyezmény megsértésével vádolta meg Észak-Koreát, mert az ország amerikai hírszerzési adatok szerint urániumot dúsít. Ha az amerikai állítás igaz, akkor Észak-Korea nyilván a teljes uránciklus minden szükséges elemével rendelkezik, és képes lehet kellően dúsított uránt előállítani. Ismeretes, hogy a Jongbjonban (angol átírással Nyongbyong) létesített nukleáris központban működik egy ércfeldolgozó üzem, és az atomreaktorokhoz szükséges fűtőelem-gyártó üzemet is létesítettek.

Észak-Korea következetesen tagadta az urándúsítást, viszont elismerte plutónium-programjának létezését. A plutónium mesterségesen előállított, az uránnál nehezebb elem. A Földön természetes formában nem fordul elő, mert izotópjai már elbomlottak. A plutónium-239 izotóp az urán-235-höz hasonló, kedvező maghasadási tulajdonságokkal rendelkezik, ezért atomfegyverek alapanyagaként is felhasználják. Plutóniumbomba volt az első amerikai kísérleti robbantás során 1945. július 16-án Alamogordoban felrobbantott bomba, illetve a Nagaszakiban bevetett bomba.

Plutónium-239 izotóp legegyszerűbben úgy hozható létre, hogy az urán nehezebb izotópja, az urán-238 atommagja befog egy neutront, majd két lépésben plutónium-239 atommaggá alakul át.

Mint a fentiekből kiderült, az energiatermelő vagy kísérleti atomreaktorok üzemanyagában túlnyomórészt urán-238 izotópok vannak. Az urán-235 hasadása során felszabaduló neutronok egy részét az urán-238 magok befogják, és plutóniummá alakulnak át. Az atomerőmű típusától függ, hogy ez az átalakulási folyamat milyen mértékben megy végbe. Egyes reaktortípusokat kifejezetten plutónium gyártására fejlesztettek ki. Ilyen például a természetes uránnal, grafit-szabályozókkal üzemelő reaktortípus.

A jongbjongi központban üzemel egy ilyen típusú, 5 megawatt elektromos teljesítményű atomreaktor. Természetes uránt hasznosít, tehát nincs szükség az urán előzetes dúsításra, az urán-oxidból közvetlenül fűtőelemeket lehet készíteni. Becslések szerint ebben a reaktorban naponta 10-15 gramm plutónium keletkezik. Plutónium atomfegyverhez 5-8 kilogramm hasadóanyag elégséges, ez 2-3 év alatt előállítható. A besugárzott, plutónium tartalmú fűtőelemeket rövid idő után kiemelik a reaktorból és egy újrafeldolgozó (reprocesszáló) üzemben kivonják belőle a hasznosítandó anyagokat. (Hosszabb besugárzási idő alatt olyan izotópok is felszaporodnának, amelyek ellehetetlenítik a bomba felrobbantását.) Jonbjongban 1987 körül kezdték meg a jelentős reprocesszáló kapcitással rendelkező radiokémiai laboratórium építését.

A plutóniumbombák megépítése bonyolultabb műszaki feladat, mint az uránbombák létrehozása. Az uránnál a kritikus tömeget két részre szétszedve építik be, a bomba felrobbantásakor egyesül a két urántömb. Plutóniumból így nem lehet bombát építeni, mert a láncreakció spontán beindulna. A plutóniumból gömbhéjat készítenek, ezt hagyományos robbanóanyaggal berobbantva hozzák létre a kritikus sűrűséget, ez az ún. implóziós megoldás. A gömbfelületre szerelt robbanóanyag részeit rendkívül pontosan, egyszerre kell felrobbantani.

Észak-Korea az 1980-as évek végén hozzákezdett két nagyteljesítményű gáz-grafit atomreaktor építéséhez, az építkezést 1994-ben amerikai nyomásra leállították. A kieső villamos energia pótlására az Egyesült Államok néhány évig olajat szállított és új, plutónium gyártására alkalmatlan reaktorok építését ígérte meg, ami nem valósult meg.

Jéki László