Иран смотреть

Отслеживание Ирана
Возможности нетрадиционного оружия

Ядерный график Ирана: оружейный потенциал

21 июля 2022 г.

Тип публикации:

• Статьи и отчеты

Программа оружия:

Автор:

Валери Линси и Гэри Милхоллин

Этот график показывает, как скоро Иран сможет обогатить достаточное количество урана, чтобы обеспечить топливом небольшой ядерный арсенал. Предполагается, что Иран попытается создать арсенал из пяти боеголовок имплозивного типа — цель, которую Иран поставил перед собой, когда начал работать над ядерным оружием несколько десятилетий назад. Имея тысячи газовых центрифуг, некоторые из которых работают, а некоторые находятся в хранилищах, Иран может обогащать уран до степени, подходящей для топлива ядерных реакторов, или до более высокой степени, подходящей для ядерного оружия. 5 января 2020 г. Иран объявил, что больше не будет соблюдать никаких ограничений (например, установленных ядерным соглашением 2015 г.) на использование своих центрифуг или на владение обогащаемым ими ураном. С тех пор Иран расширил свои запасы обогащенного урана, повысил уровень обогащения этого запаса и ввел в эксплуатацию более совершенные центрифуги.

Потенциал оценивается по состоянию на середину мая 2022 года, дата проверки указана в последнем публичном отчете Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ). Поскольку Иран сократил свое сотрудничество с Агентством, он больше не может проверять иранские запасы обогащенного урана. Отчеты Агентства могут только оценить его содержание. Приведенный ниже анализ основан на этих оценках.

Резюме

Ядерная программа Ирана достигла такого уровня, что в течение нескольких месяцев Иран может обогатить уран, достаточный для производства пяти ядерных бомб. Однако для того, чтобы этот уран представлял угрозу ядерного оружия, его необходимо было бы дополнительно обработать, а другие компоненты успешного оружия должны быть готовы к приему обработанного урана. Эти дополнительные шаги, вместе с несколькими месяцами на обогащение, означают, что Иран пока не может сделать рывок к маленькому ядерному арсеналу за практический промежуток времени. Такой рывок, вероятно, будет обнаружен до того, как он увенчается успехом, и вызовет ответные меры, которые Иран не сможет сдержать. Рывок к одному оружию занял бы меньше времени, но не был бы практичным.Такое оружие должно быть испытано [1], которое поглотит весь ядерный материал, произведенный рывком.

Способности Ирана быстро обогащать уран улучшились благодаря недавнему прогрессу в испытаниях и развертывании более мощных моделей центрифуг. Производительность центрифуги измеряется в единицах работы разделения (ЕРР), что указывает на работу, необходимую для увеличения концентрации делящегося изотопа U-235. Иран установил несколько каскадов этих новых моделей на производственных линиях, где они неуклонно увеличивали как размер, так и уровень обогащения иранских запасов урана. Этот прогресс увеличивает риск секретных сайтов, позволяя им быть меньше и их легче спрятать. Иран использовал такие объекты для осуществления незаконной деятельности в прошлом, и они по-прежнему представляют наибольшую опасность ядерного оружия. Этот риск еще больше увеличился в последнее время из-за решения Ирана ограничить инспекции МАГАТЭ, заблокировать доступ МАГАТЭ к записанным данным с заводов по производству центрифуг и отказаться сотрудничать с Агентством в расследовании трех подозрительных объектов.

Эти шаги Ирана являются частью долгой ядерной игры, в которую Иран играет уже несколько десятилетий.

Ядерно-оружейный потенциал иранских центрифуг и обогащенного урана

По состоянию на май 2022 года в Иране эксплуатировалось 32 каскада центрифуг ИР-1, а также семь каскадов более мощных центрифуг (шесть каскадов ИР-2м и один каскад ИР-4) на Натанзском заводе по обогащению топлива (УОТ). Кроме того, Иран эксплуатировал до 1044 центрифуг IR-1 и 166 более мощных центрифуг IR-6 на заводе по обогащению топлива в Фордо (FFEP) и еще несколько сотен центрифуг на опытном заводе в Натанзе, в частности IR-4 и ИР-6. У Ирана также было несколько тысяч центрифуг IR-1 на хранении в Натанзе, и он продолжает испытывать другие, более мощные модели центрифуг в меньшем количестве на опытном заводе в Натанзе. Некоторые из этих моделей пополняют запасы обогащенного урана Ирана.Развернув их в большем количестве, Иран сможет быстрее производить топливо для ядерного оружия.

Иранские центрифуги не производили уран, обычно определяемый как оружейный, то есть уран, обогащенный до 90% по изотопу U-235. Все производство в Иране было более низкого качества. Таким образом, уран более низкого качества должен быть дополнительно обогащен, чтобы достичь по крайней мере 90%. Приведенные ниже оценки предполагают, что в стремлении создать оружие Иран будет полагаться на свои центрифуги ИР-1 и ИР-2м, работающие в настоящее время, и будет использовать свои накопленные запасы обогащенного урана [2] для производства топлива для ядерного оружия. Запасы обогащенного урана в Иране уже содержат достаточно урана для пяти ядерных боеголовок с дальнейшим обогащением. [3] В оценках также предполагается, что центрифуги IR-1, работающие в настоящее время, будут работать с той же скоростью, что и в прошлом, а центрифуги IR-2m будут работать на 80% от расчетной номинальной производительности. [4]

Расчетное минимальное время, которое потребуется иранским центрифугам IR-1 и IR-2m, которые в настоящее время установлены в производственном режиме, для обогащения урана в количестве, достаточном для

По состоянию на 15 мая 2022 г.

Одно оружие

Два оружия

Три оружия

Четыре оружия

Пять видов оружия

Эти оценки представляют собой минимальное теоретическое время, которое потребуется установленным в Иране центрифугам, непрерывно работающим на доказанной мощности, для выполнения требуемого объема работы. Фактически необходимое на практике время будет больше. В расчетах предполагается, что будут использоваться только центрифуги ИР-1 и ИР-2м, которые некоторое время успешно работают в производственном режиме. Можно ожидать, что оценка времени для пяти бомб будет продолжать сокращаться, поскольку Иран вводит в производственный режим больше центрифуг и повышает уровень обогащения своих запасов урана.

Важно учитывать, что полученный обогащенный уран будет находиться в виде газообразного соединения, гексафторида урана (UF6).Потребуется дополнительное время, чтобы преобразовать уран из газа в металлическую форму, а затем отлить и обработать металл в компоненты оружия. По данным МАГАТЭ, Иран начал работу по производству металлического урана в начале 2021 года. Однако металлический уран будет представлять угрозу только в том случае, если Иран уже усовершенствовал все остальные детали, необходимые для рабочего оружия, такие как бризантные взрывчатые вещества и схема запуска. , и убедился, что части будут работать вместе, чтобы произвести ядерный взрыв. В открытом доступе есть достаточно свидетельств того, что Иран пытался достичь этой цели (см. «Вооружение» ниже), но нет убедительных доказательств того, что ему это удалось.

Риск секретных сайтов

Спецслужбы уже давно единодушны в одном прогнозе: если Иран будет производить ядерное оружие, он будет делать это на секретных объектах. Причины понятны. Если в порыве к производству оружия Иран переключит известные (и, следовательно, проинспектированные) объекты, материалы или оборудование на производство оружия, он рискует быть обнаруженным до успеха, нарушит Договор о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО) и сделает себя международный изгой. Это также спровоцировало бы нападение на те самые объекты, материалы и оборудование, которые оно перенаправило. Ни одна страна никогда не совершала незаконных маневров и бросалась на вооружение, вероятно, по только что изложенным причинам.

Приведенные ниже данные показывают, что по мере того, как Иран разрабатывает более мощные центрифуги, ему потребуются все более мелкие объекты для обогащения оружейных количеств урана. И чем меньше сайт, тем сложнее его будет обнаружить. Например, работая на 80% своей номинальной мощности, иранская центрифуга IR-2m, которых в Иране имеется не менее 1000, могла бы обогащать такое же количество урана, как и центрифуга IR-1, примерно на одной пятой площади. Иранский обогатительный завод в Фордо, который был публично разоблачен в 2009 году, был тайно построен Ираном для размещения около 3000 центрифуг. По этой причине приведенные ниже оценки используют 3000 центрифуг как возможный размер секретного завода по обогащению.

Для этих центрифуг потребуется всего около 32 000 квадратных футов, что примерно вдвое превышает площадь ледяной поверхности профессионального хоккейного поля. [13] В качестве альтернативы Иран может решить разделить эти 3000 центрифуг IR-2m поровну между тремя меньшими площадками площадью примерно 11 000 квадратных футов каждая. Это уменьшит размер каждого сайта и, следовательно, вероятность обнаружения. Каждая площадка будет примерно в две трети площади ледяной поверхности профессионального хоккейного поля. [14] К маю 2022 года Иран эксплуатировал шесть каскадов центрифуг ИР-2м (1044 машины) в производственном режиме на заводе по обогащению топлива в Натанзе, а также один каскад центрифуг ИР-4, мощность которых, по оценкам, аналогична к ИК-2м. [15]

Также к маю 2022 г. Иран снабжал каскад из 164 центрифуг IR-4 и каскад из 164 центрифуг IR-6 в производственном режиме на Опытном заводе по обогащению топлива [16] и эксплуатировал каскад из 166 центрифуг IR -6 центрифуг в производственном режиме на заводе по обогащению топлива в Фордо. [17] По данным Ирана, IR-6 производит около 10 ЕРР в год, что в десять раз больше, чем IR-1. Если это так, то можно было бы обогатить такое же количество урана в небольшой части пространства. Заявление Ирана о мощности в 10 ЕРР было недавно подкреплено планом Ирана по Фордо, где два каскада машин IR-6 предназначены для производства сырья для центрифуг IR-1, обогащающих U-235 до 20%. [18] Чтобы произвести достаточно корма для этой конфигурации, каждая машина IR-6 должна производить не менее 6,6 ЕРР. [19]

Этим центрифугам IR-6 потребуется примерно столько же места, сколько центрифугам модели IR-2m, описанной выше, или примерно в два раза больше площади ледяной поверхности профессионального хоккейного поля. Вышеупомянутые потребности в пространстве показывают, что по мере того, как Иран разрабатывает более эффективные центрифуги, он может полагаться на все более мелкие объекты для обогащения оружейных количеств урана.

Статус усилий по созданию оружия

Приведенный выше анализ предполагает, что Иран будет использовать 16 кг высокообогащенного металлического урана (около 90% U-235) в готовой активной зоне каждого ядерного оружия. Считается, что для имплозивного оружия достаточно шестнадцати килограммов. Это была сумма, необходимая для разработки такого устройства, которое циркулировало на черном ядерном рынке, к которому Иран имел доступ.

Некоторые эксперты считают, что Иран мог бы использовать меньше материала, если предположить, что Иран согласится на меньшую мощность для каждого вида оружия. По мнению этих экспертов, Иран мог бы использовать всего семь килограммов этого материала, если бы иранские разработчики оружия обладали «средним» уровнем мастерства и если бы Иран довольствовался взрывной мощностью чуть меньшей, чем у бомбы, сброшенной на Хиросиму, Япония. . [23] Если бы Иран решил использовать количество меньше 16 кг, время, необходимое для изготовления топлива для каждого оружия, было бы меньше, чем предполагалось здесь. Или, за указанное здесь количество времени, Иран мог бы произвести большее количество вооружений. Иран мог бы принять решение не использовать такое меньшее количество урана, если бы Иран хотел иметь больше уверенности в том, что его оружие будет работать, или если бы он хотел уменьшить размер своего оружия за счет уменьшения количества бризантного взрывчатого вещества.

Согласно расследованию МАГАТЭ «возможных военных аспектов» ядерной программы Ирана, в период с 1999 по 2003 год у Ирана была скоординированная программа создания ядерного оружия.В частности, МАГАТЭ обнаружило, что Иран разработал несколько компонентов ядерного оружия и провел соответствующие исследования и испытания. Расследование выявило усилия Ирана в следующих областях:

• компьютерное моделирование имплозии, сжатия и выхода ядер;
• взрывные испытания, имитирующие ядерный взрыв с использованием неядерных материалов, чтобы проверить, сработает ли взрывное устройство;
• строительство как минимум одного защитного кожуха на военном объекте для проведения таких испытаний взрывчатых веществ;
• исследования детонации зарядов взрывчатого вещества с целью обеспечения равномерного сжатия в имплозивном устройстве, в том числе не менее одного крупномасштабного эксперимента в 2003 г. и экспериментальных исследований после 2003 г.;
• поддержка со стороны иностранного эксперта в разработке системы детонации, подходящей для ядерного оружия, и диагностической системы, необходимой для наблюдения за экспериментами по детонации;
• производство нейтронного инициатора, который помещается в активную зону имплозивного устройства и при сжатии генерирует нейтроны для запуска цепной ядерной реакции, наряду с проверочными исследованиями конструкции инициатора с 2006 г. и далее;
• разработка взрывающихся мостовых детонаторов (EBW), используемых при одновременной детонации, которые необходимы для инициирования имплозивной ударной волны в оружии деления;
• разработка высоковольтного пускового оборудования, которое позволяло бы детонировать в воздухе над целью способом, имеющим смысл только для ядерной боевой нагрузки;
• испытание высоковольтного пускового оборудования, чтобы убедиться, что оно может запускать ЭЛС на большое расстояние, необходимое для испытаний ядерного оружия, когда устройство может быть расположено в глубокой шахте; а также
• программа по интеграции новой сферической полезной нагрузки в иранскую ракету «Шахаб-3», что позволит разместить на ракете описанный выше детонационный блок.

Информация, полученная израильской разведкой и обнародованная в апреле 2018 года, указывает на то, что Иран стремился сохранить эту программу после 2003 года, разделив свою ядерную программу на тайную и открытую деятельность и сохранив группу экспертов для продолжения работы над вооружением. Этот «атомный архив» включает в себя чертежи, электронные таблицы, диаграммы, фотографии и видео — по-видимому, официальные иранские документы — которые предоставляют дополнительную информацию об усилиях Ирана по разработке работающего ядерного оружия, которое может быть доставлено на баллистической ракете.

Нужен обогащенный уран?

Ирану не нужно обогащать большие количества урана для реакторного топлива, что является заявленной целью его программы центрифужного обогащения. Россия заправляет топливом единственный энергетический реактор Ирана (в Бушере) и готова делать это бесконечно по цене, намного меньшей, чем Иран понес бы, обогащая уран самостоятельно. [24]

Если Иран действительно попытается производить топливо сам, маловероятно, что Иран сможет создать достаточное количество центрифуг для этого в течение следующих десяти лет или даже дольше. Для энергетического реактора стандартного размера (1000 МВт), такого как иранский реактор в Бушере, требуется около 21 метрической тонны низкообогащенного уранового топлива в год, что потребует выработки почти 100 000 ЕРР. [25] Сейчас иранские центрифуги производят около 9000 ЕРР. Таким образом, Ирану придется увеличить свои возможности более чем в десять раз, чтобы иметь какое-либо правдоподобное гражданское усилие.

В октябре 2015 года в письме тогдашнему президенту Хасану Роухани верховный лидер Ирана Али Хаменеи призвал правительство разработать план для ядерной отрасли страны, чтобы в течение 15 лет достичь годовой мощности по обогащению урана в размере 190 000 ЕРР. Для этого Ирану необходимо будет произвести, установить и эксплуатировать почти 240 000 дополнительных центрифуг IR-1, исходя из их прошлого выпуска. Или Ирану пришлось бы совершенствовать, изготавливать и запускать в серийное производство меньшее количество более мощных центрифуг.Неизвестно, сколько времени потребуется Ирану для выполнения любого из этих шагов, но на любой из них уйдет много лет.

Нарушения Ираном ядерного соглашения

После выхода США из ядерного соглашения 2015 года в мае 2018 года иранские лидеры пригрозили прекратить выполнение некоторых обязательств Ирана по соглашению. Примерно через год это начал делать Иран. В таблице ниже приведены шаги, предпринятые Ираном с июля 2019 года.

Начинается обогащение урана до 60% U-235.

Сноски:

[1] В рывке можно было бы ожидать, что Иран будет использовать свой уран для топлива оружия имплозивной конструкции, такого как бомба, сброшенная на Нагасаки, Япония; такое оружие должно быть испытано, чтобы доказать, что оно работает, как бомба Нагасаки. Устройство пушечного типа, подобное тому, что было сброшено на Хиросиму без испытаний, потребовало бы более чем в два раза больше урана.

[2] МАГАТЭ оценило, но не смогло проверить, что по состоянию на 15 мая 2022 г. иранские запасы урана содержали 3491,8 кг урана в форме гексафторида урана (UF6), 43,1 кг из которых были обогащены «до» уровень 60% в делящемся изотопе U-235, 238,4 кг из которых были обогащены «до» уровня 20% U-235, а 1055,9 кг из которых были обогащены «до» уровня 5% U-235 . Изотоп U-235 составляет около 0,7% природного урана; его концентрацию можно увеличить или обогатить с помощью центрифуг.

[3] Двадцать килограммов урана в форме UF6, обогащенного до 90% по U-235, считаются достаточными для одного оружия. Уран необходимо будет дополнительно переработать в готовые металлические компоненты оружия, что, как предполагается, приведет к потере около 20% материала.

[4] Согласно данным о производстве в Натанзе до 2016 года, иранские центрифуги IR-1 достигли среднегодовой производительности около 0,8 рабочих единиц разделения или ЕРР на машину. IR-2m основана на пакистанской центрифуге P-2, и в этих оценках предполагается, что ее рабочая производительность составляет 4 ЕРР (и номинальная производительность 5 ЕРР).См. Александр Глейзер, «Характеристики газовой центрифуги для обогащения урана и их значение для распространения ядерного оружия (исправлено)», «Наука и всеобщая безопасность», том. 16, № 1-2 (2008), с. 9. ЕРР является стандартной мерой усилий (работ), необходимых для увеличения концентрации делящегося изотопа урана-235. См. http://www.urenco.com/index.php/content/89/glossary.

[5] Запасы обогащенного урана в Иране хранятся на различных уровнях обогащения, и в уране-235 достаточно для питания пяти ядерных боеголовок. Таким образом, эти расчеты предполагают, что Иран в спешке использовал бы этот обогащенный запас для производства оружия. В следующей таблице оцениваются запасы Ирана по состоянию на 15 мая 2022 года.

ОЦЕНОЧНЫЕ ЗАПАСЫ ИРАНА (15.05.22)

ЕСЛИ ОБОГАЩЕН ДО ОРУЖЕЙНОГО УРОВНЯ (90% ПРОДУКТА)

КОЛИЧЕСТВО ЯДЕРНОГО ВООРУЖЕНИЯ

33,6 кг до 60% U-235 (~54%)