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重压之下,伊朗还有多少拥核可能

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发表于 2020-3-24 11:55:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
2020年03月23日星期一来源:新民晚报  作者:张韶华/汤志成

伊朗人为被暗杀的核专家举行葬礼
伊朗国产弹道导弹
布什尔核电站的标志性穹顶
布什尔核电站的控制中心

      当伊朗忙于防控新冠病毒疫情之际,美国却没有放松在核问题上对其施压,连相对温和的欧洲国家也一度威胁启动《联合全面行动计划》(即“伊核协议”)争端解决机制,为联合国恢复对伊制裁提供可能性。对此,伊朗一方面表示中止伊核协议效力,另一方面坚持无核立场,强调协商解决分歧。面对危局,伊朗无论维持“弃核”,还是像西方推测的那样考虑“拥核”,它究竟能走多远?人们希望有理性答案。

      浓缩铀指标很关键

      一国追求核武器,都是从发展原子弹开始的,而原子弹以铀-235、钚-239为裂变燃料。判定伊朗拥核,大体看它何时能制备足够的武器级铀-235或钚-239。在自然界,铀-235浓度很低,即便在少数富矿里,铀含量也仅为1%-4%,离武器级铀90%以上的丰度相去甚远,这就必须从天然矿石里实施浓缩,达到保证链式裂变反应所需的临界质量。

      对较复杂的铀弹而言,丰度超过90%的铀-235材料的临界质量约为12公斤,考虑到伊朗缺乏制造经验,国际原子能机构(IAEA)曾评估这一数值要提升至25公斤。俄罗斯杜布纳核研究所学者伊格尔·戈卢特温称,以伊朗现有产能和库存,制造武器级铀不成问题,但需要多长时间才得到25公斤,则取决于库存铀的数量、丰度及离心机的数量、类型。当然,更取决于伊朗的决心。

      公开信息显示,伊朗现有纳坦兹和福尔道两处铀浓缩设施。在纳坦兹,2019年9月,IAEA观察到20台IR-4、10台IR-6和20台IR-6离心机准备浓缩,IR-6的提纯效率是IR-1的10倍。10月,伊朗放言打算再安装更先进的IR-7、IR-8、IR-9等离心机;11月,IAEA证实,164台IR-2M和164台IR-4正以级联方式运行。按照伊核协议,纳坦兹仅允许使用5060台早期型IR-1离心机,不过伊朗尚未突破IR-1的运行数量上限。至于福尔道,伊核协议禁止其进行铀浓缩,但在2019年11月,伊朗总统鲁哈尼宣称已开始向那里的1044台离心机注入六氟化铀气体。该国原子能机构发言人赫鲁兹·卡迈勒万迪进一步解释,将在福尔道使用696台IR-1离心机进行浓缩铀,其余348台离心机则生产医用同位素。

      根据2019年11月IAEA发布的最新季报,伊朗浓缩铀库存为372.3公斤,浓缩水平一直稳定在4.5%以内。伊朗宣称将铀-235浓缩到20%丰度的计划,至今未见明显动作。

      钚的问题暂不考虑

      再看钚-239,它是比铀-235更节约的裂变材料,造一枚原子弹只需8公斤钚,极端条件下,4公斤也行。可自然界里没有钚-239,须从核反应堆用过的乏燃料中提取。伊朗获取钚-239,无非两条路:一是通过2011年运行的布什尔核电站;二是通过阿拉克重水反应堆。

      布什尔安装民用压水反应堆,其乏燃料里产生钚-239之际,也会产生钚-240,而钚-240的自发裂变中子的发射速率是钚-239的3万倍,易导致核装置提前点火、爆炸能量不能完全释放,令核武器失效。要把钚-240同钚-239分离,就得缩短核原料在反应堆里的照射时间,使燃耗深度保持在一定限度,这样反应堆就得经常换料。民用堆追求经济效益,要使电价有竞争力,其核材料燃耗越高越好,以便在消耗同等核材料的情况下产出更多能量,像压水堆燃耗3-4万兆瓦·天/吨,并希望在不久后达到5-6万兆瓦·天/吨。如此看来,布什尔核电站不适合生产武器级钚。

      相比之下,阿拉克重水反应堆燃耗低,大致是3000-8000兆瓦·天/吨的水平,且以天然铀作燃料并可在线换料,可在不影响电力输出的情况下秘密生产武器级钚。这也是1994年《美朝核框架协议》中美国为什么愿为朝鲜建设两座轻水反应堆(压水堆的一种),换取朝鲜拆除宁边5兆瓦石墨反应堆。同样,伊核协议要求外国主导改造阿拉克重水堆,也是基于此考虑。据测算,该反应堆在理论上可年产约9公斤武器级钚,可供1-2枚原子弹之用,而经改造后,武器级钚产量仅为生产一枚原子弹必需材料的四分之一。

      耐人寻味的是,阿拉克重水反应堆迄今尚未建成,且改造仍在IAEA监督之下,短期内不具备钚生产能力。可见,分析伊朗是否拥核时,可暂不考虑钚的问题。

      “核门槛”依然很高

      当初伊核协议谈判时,为确保伊朗万一退出也需要相当长时间才得到足够的核材料,美国核安全管理局专家绞尽脑汁设计限制条款。而在伊朗报复性中止履行协议的当下,其需要多长时间才能制备足够一枚核弹的浓缩铀,外界议论纷纷。

      美国“核威胁倡议”思想库副总裁科里·辛德斯坦指出,伊核协议生效前,伊朗拥有12吨丰度近20%的浓缩铀,仅需数周即可获得生产核弹所需材料。一般而言,运用能将铀浓缩到5%丰度的设备,也可将铀浓缩到90%,区别在于操作层面。也就是说,生产5%、20%和90%丰度浓缩铀之间几乎没有技术障碍。一旦某国将浓缩铀丰度提高到20%,达到90%所需时间,大致为从5%到20%丰度时间的一半。美国“军备控制协会”助理研究员朱莉娅·马斯特森称,伊朗哪怕明天就抛弃伊核协议,也至少需要一年时间才能制备最低量核材料,而且不具持续性,这还不算它造出真正核武器的时间。很显然,伊朗迈过“核门槛”,“危险窗口”实在太大了,这不光来自美国经济制裁,还有美国及其中东盟国发起“外科手术”打击的风险,德黑兰无疑会三思。

      而从法理上看,作为《不扩散核武器条约》签约国,伊朗放弃拥有核武器的权利,且在该条约框架下,理论上无核国家要想成为有核国家是极其困难的。因此,伊朗若真要发展核武器,仅退出伊核协议是不够的,还必须退出《不扩散核武器条约》。汤志成 张韶华



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