日本離擁核有多遠

2015年10月9日,中國軍控與裁軍協會與核資訊院發布了《日本核材料問題研究報告》,闡述了日本鈈、鈾等敏感核材料的儲存、生產能力和實際需求等情況。3天后美國卡耐基和平研究所也發布了類似報告,得出了類似結論。12月11日,國防參考更是撰文《加大對日本發展核武器的制約力度》,使日本核材料問題再次引起外界關注。日本超出需求過量儲存核材料、意圖發展核武器等問題由來已久,曰本擁核之路還有多遠呢?

有計劃、有步驟地儲存核材料

研究報告詳細列舉了日本鈈、鈾等敏感核材料的儲存情況、生產能力和實際需求,指出日本 材料供需長期嚴重失衡。報告援引日本政府2015年8月的數據顯示,以國際原子能機構定義的“可直接用於製造核武器的核材料”為標准,日本擁有47.8噸分離鈈,其中10.8噸存於日本國內,足夠製造約1350枚核武器。1990年代初,日本曾宣佈實施“無剩餘 ”政策,但20餘年來其分離鈈總量反而增長了一倍。

在《不擴散核武器條約》規定的無核武器國家中,日本是唯一具備商業規模後處理能力的。日本核燃料有限公司下屬的六所村後處理廠計劃於2016年3月啟動,並在2019年實現全規模運行,這將使日本每年能生產8噸分離 。數量巨大且可能持續增加的鈈庫存,使日本宣稱的“無剩餘 ”政策成為空談。

此外日本還擁有約1.2噸用於科學研究的高濃鈾。濃縮鈾在日本民用、核電的效用並不高,日本40多年核電運營中,濃縮鈾僅占核燃料的9%。當前確保分離鈈供需平衡、盡量減少使用高濃鈾成為國際共識,而日本近年來在國際場合中對此也一再做出明確承諾,鈈同時日本政府卻花費大量資金,有計劃、有步驟地超量儲存分離鈈和高濃縮鈾等敏感核材料,這不得不讓人懷疑日本的真實意圖。中國外交部發言人華春瑩表示,日本長期儲存大量敏感核材料,其供需嚴重失衡,存在核擴散與核安全等風險,這早巳引起各國政府和國際學術界的擔憂與疑慮;日本核材料問題並非無解,關鍵是日方要拿出誠意和負責任的態度。

核材料的來源分析

日本儲存如此多的核材料是其處心積慮長期經營的結果。日本國內資源匱乏,進口能源約占80%。為擺脫這種情況,日本在1954年啟動核研究計劃,用於核能的預算達到2.3億日元。1966年日本第一座商用核電站開始運行,到2005年已建成54座反應堆,核電規模居世界第三,僅次於美國和法國。

長期的核電發展使日本成為各種類型反應堆集中的國家。在福島事故前,日本在建核電站3座,另規劃建設12座,計劃核電比例提高到42%。在眾多核電站長期運行中,產生了數量龐大的耗盡核燃料,同時日本還大量進口全新核燃料。為此,日本制定了核燃料再生計劃,開發一整套國內核燃料循環工業,以最大程度地利用進口鈾,其中包括從再循環的未燃燒鈾和乏燃料中提取鈈,製作成全混合氧化物燃料,再用作核電反應堆燃料。為此日本從法國引進技術,建設了試驗性的東海村系列核處理設施。

由於有大量研究堆和核電站反應堆機組運行,每年產生大量的耗盡核燃料,也就是乏燃料,可以利用上述處理設施處理、轉化、提取 材料,因此日本的鈈儲量逐年快速增長。

雖然日本宣稱將對後處理過的鈈進行循環利用,即將後處理得到的鈈氧化後,與天然鈾或貧化鈾氧化物製成混合氧化物,再用作熱中子反應堆和快中子增殖堆的燃料。但是從1994年底到2010年底,減去計劃需求量後,日本仍有50多噸庫存,巳躍居世界第一大鈈儲存國。此外由於六所村後處理廠投入運行,日本的乏燃料後處理全部在國內,這使日本國內鈈儲量合法地大大增加。實際上,日本分離鈈從2003年起用于商業堆再循環使用,此後用,量雖然逐年增加,但到2010年也不到30噸,遠低於生產總量。

美國核不擴散專家研究認為,日本如果不重新加工,而是選擇進口鈾燃料,成本更低也更方便;而且把核廢料儲存在混凝土桶裏,再經空氣冷卻,也比運到青森縣的六所村更安全。但日本仍堅持建設六所村這樣的核設施,主要是因為這使日本具備了乏燃料後處理和長期儲存的能力,從而使其擁有了向國際社會引進更多核原料的理由。

與此同時,日本仍堂而皇之地從海外進口核反應堆可直接使用的鈾燃料,也就是說眾多核電站使日本有理由進口核燃料,而六所村的核燃料循環又使日本有理由讓核燃料及衍生物不出國境,從而可以合法獲取核材料並不斷積累。日本正是利用了國際社會對其民用核設施的寬松態良,合法而不合理地逐步擴大了鈈等敏感核材料的儲存,這不能不引起國際社會的高度關注和對其真實意圖的警惕:

利用儲存核材料製造核武器可能性分析

中國研究報告指出,“以日本的核能力,這些核材料可在短時間內被製造成核武器”。那麼日本具備什麼樣的核能力呢?從技術角度看,研製核武器必須掌握原理、構形和材料三要素,而核武器原理和構形對幾十年來從事核電研究的日本不成問題,且日本有可能利用先進的計算機技術通過模擬核爆跨越了核試驗門檻,因此目前看,國際社會唯一可以控制和監督的只有核材料。日本利用儲存核材料製造核武器的途徑主要有以下三種:

提高鈾濃縮能力,發展濃縮鈾基核武器

目前日本在六所村建設的鈾濃縮廠的規模和技術在全球居前列,其生產能力使日本?縮鈾能力翻了一番多,這對日本核能力至關重要。武器級濃縮鈾的豐度在93%左右,計算表明,將濃縮鈾豐度從商業要求的O.7%一2%提高到2%一93%之間,所需要的分離功是相同的,因此濃縮過程不是線性的。這意味著在能夠隨時獲得商用濃縮鈾的情況下,達到武器級的濃縮工作量可減少到不足一半,而鈾的供料量可減少到20%以下。也就是說,通過增加離心機級聯並稍加技術改進,日本就可以實現武器級濃縮鈾的生產。此外日本還可能利用掌握的鐳射技術,採用鐳射分離法從天然鈾或低濃鈾中分離產生武器級鈾。使用武器級鈾就可以直接組裝以鈾材料為核心的初級核彈。

利用鈈提取技術,發展高純鈈基核武器

日本在核能發展中堅持原料自主化政策,在增殖¨夫堆建設和MOX燃料鈈鈾氧化物混合燃料)生產上表現積極。目前看,從乏燃料中提取鈈239所花費的錢耍比它生產能源所掙的更多,因此經濟上是不划算的。而擅長算經濟賬的日本人卻堅持走這條路,即使在各國增殖快堆發展逐步萎縮的情況下,仍堅持生產MOX料。外界猜測其主要原因是M0X燃料生產需要發展乏燃料後處理技術,而從乏燃料中提取鈈239的技術恰恰可以甩來製造核武器原料。因此美國和歐盟對這項技術十分敏感,實際上日本也是通過六所村設施的建設才掌握了後處理技術,並建成了大規模的鈈提取設施。

此外日本還可能利用掌握的大量核反應堆獲取武器級 材料:一是通過頻繁關閉動力堆、頻繁更換反應堆燃料的方法,減少燃料燃耗,增加鈈39含量,從而獲得武器級鈈;二是濃縮、提純反應堆級鈈來獲得武器級鈈;三是分離實驗增殖反應堆的天然鈾外殼中產生 ;四是改造生產反應堆來專門產出武器級 。

挖掘核彈技術,發展反應堆級鈈基核武器

上述兩種做法雖然可行,但由於色括六所村在內的大量核設施都受到國際原子能機構的嚴密監控,日本還不可能與國際社杬翻臉,因此不到萬不得已這兩個途徑部不大可能採用。實際上,直接利用反應堆級核村料製造核武器也是可能的。日本現行的核材料循環模式,是在20年後對已在核電站中使用5年的乏燃料進行再處理,加工成MOX燃料進行再利用。但如今六所村再處理工廠的乏燃料處理能力僅為800噸/年,只能處理曰本核電站排放乏燃料的一半。而且六所村現已累積了約3000噸乏燃料,正在排隊等待再處理,據說需要20年。這些雖然絕大部分為反應堆級鈈,但外界分折認為,就現有5個有核國家掌握的核武器技術水準而言.用反應堆級鈈來設計核武器,電可達到與武器級鈈核武器類似的威力水準。

美國在1962年就曾直接使用反應堆級 進行過武器試驗,威力測試小於兩萬噸TNT當量。為避免技術擴散,美國從未公佈精確的威力數據,也未公佈核裝置中反應堆級鈈的用量和成分:但美方透露,由於反童堆級鈈有更多自發裂變,會造成過早點火和預熱,也會使武器涉及、製造和庫存管理攣得更複雜。一般而言,技術水準較低的核擴散國家用反應堆鈈設計核武器,其威力可靠性、重量等指標不可能完善,水準超鈈過美俄第一代核武器。技術和工業水準介於中間的國家,假如能提前做出研製核武器的決策,能解決採用反應堆級鈈製造核武器出現的點火過早等問題,設計出較先進的核武器。

(李梅/文)