把核彈都拉到沙漠里,集中起來引爆,這個方法簡單粗暴、一勞永逸,最關鍵的是省錢。美國拉斯維加斯北邊的內華達是世界上跟核武器打交道最多的地區,這里進行過928次核試驗。正因如此,該地區幾百年內都別想再有生命出現。
二戰后,世界大國競相研制核武器,核武器的陰影籠罩了全球半個世紀之久。科學家估計,如果當今世界的核武器共同引爆的話,可以引發多次世界末日。為了不造成這樣的悲劇,美國、中國、俄羅斯、英國等上百個國家簽署了《不擴散核武器條約》,約定共同遵守防止核擴散,推動核裁軍和促進和平利用核能的條約。為了遵從停止核軍備競賽和進行核裁軍的條款,有核武器的國家需要定時拆除已經建造好的核彈。那么,拆除核彈這個“神秘”的過程是怎么進行的?
如何拆卸武器中的“瑞士表”
要拆解一顆核彈,工程師需要知道這些部件最初組裝的確切順序。好在原子彈的設計過程已經被公開,而且設計原子彈的方式并不多變,工程師們對原子彈的拆卸已經駕輕就熟,英國人就曾經在軍事演習中展示了拆彈過程。
在那次演習中,工作人員先將原子彈運送到指定的拆卸工廠。拆卸工廠用鋼筋混凝土建造,可承受強大的爆炸,也不會讓彈頭內的放射性物質混入周圍環境。兩名工程師隨后使用電動螺絲刀打開原子彈邊側的一個隔間,使用機械手臂移除原子彈核心成分——“物理包”。“物理包”裝載著滿滿的放射性物質——鈾或钚,它們一般有桔子到小西瓜那么大,重4至11千克,周圍還包裹著常規炸藥以引發核爆炸。用特制的容器封存取出的“物理包”,并用放射性物質測試儀確認“物理包”確實在容器內,然后將“物理包”轉移到高放射性物質屏蔽室。在決定它的最終歸宿前,“物理包”都將處于24小時的監控之下。
不過,對于設計更精密、更具破壞力的氫彈,拆除工作就不那么輕松了。氫彈有很多不同的設計,所以拆卸非常困難,從工程師的角度來看,它們就像一塊嚴絲合縫、巧奪天工的瑞士手表,有著令人難以置信的聰明設計。如果不是氫彈原本的安裝工程師,而是其他不知道確切設計順序的工程師去拆彈,拆卸氫彈的出錯率比原子彈更高。一旦發生錯誤,拆解者可能會觸電致死,或者受到強烈的核輻射,最壞的情況是意外爆炸,這個后果不敢想象。
對于知道自己核武器設計的國家來說,拆卸本國的核武器不是一個難題。美國國務院發布報告說,從1967至2014年,美國已經拆除了85%的公開核武器儲備。而隨著和平談判的順利進行,伊朗、朝鮮等也公開了自己拆除核武器的計劃,這對于實現世界和平是一個好消息。
廢彈去哪兒了
核武器是目前世界上威力最大的武器,拆卸下來的廢彈十分危險,如何更合理地處置,這仍然是一個難題。
核彈拆除后,剩下的發射系統、一塊塊的零部件和內部的“物理包”,這些東西要怎么處理呢?
核彈的自動控制系統,自動化程度高,可以將其改裝為蔬菜大棚的恒溫系統或供水設備。發射核彈的平臺和塔架,高達十幾米甚至幾十米,可改裝成起重機,作為巨型起重設備。至于助推火箭,彈頭拆除后,完全可用于發射衛星。美國就曾將退役的大力神彈道核彈的助推火箭用來發射衛星。
核彈的殼體使用了大量的貴重金屬,一般都是本國的科技能力所能制造出的強度最高的金屬,通常要取下來用于其他領域,如制造飛機、潛艇、太空飛船的外殼等。
“物理包”的結局
其他材料都找到了去處,廢彈中最危險的“物理包”的歸宿卻難以抉擇,到目前為止都還沒有一個最合適的處理方式。
人們首先想到的還是變廢為寶,將鈾或钚作為核燃料,產生的能量供應到生產生活中來。但是核彈中的鈾或钚可不能直接燃燒發電,因為高濃度的鈾或钚點燃產生的能量是毀滅性的。我們要先將钚氧化變成氧化钚,將鈾經過特殊處理后變成低濃度鈾,并制成燃燒組件運往核電站,作為核反應堆的燃料,達到發電的目的。
這聽起來很美好,可惜核反應堆本身所使用的是直接濃縮而得的核燃料,它的成本還遠低于核彈取下再加工的核燃料。在找到更廉價的變廢為寶的方法前,這種處理方式只好暫時擱置。
既然不好用,那就找個荒無人煙的地方全部燒了吧。地球上最人跡罕至的地方就是沙漠深處,把核彈都拉到沙漠里,集中起來引爆,這個方法簡單粗暴、一勞永逸,最關鍵的是省錢。不過有限的幾顆還行,要是多了沙漠也受不了。美國拉斯維加斯北邊的內華達,是世界上跟核武器打交道最多的地區。在這里進行了928次核試驗,結果直接把這塊地炸得跟月球表面一樣,幾百年內都別想再有生命出現。
全球核武器這么多,也實在找不到這么多的地方把退役的核彈全給燒了,不能燒那就只能埋了。把钚或鈾固化后,裝到由鋼材焊接而成的高密度的“干式貯存桶”中,每個貯存桶再包裹到另一個鋼殼里,外層裹上一層厚厚的混凝土,站在這些容器外面時,用探測儀探測不到任何輻射才算完成。
但這可不是一次性工程,鈾的半衰期是45億年,钚的半衰期是2.4萬年,目前生活在地球上的人是等不到它們輻射消失的那一天了,那么重造、維護和監控這些設施的成本就永遠不會減少。人們不僅需要防止不法之徒獲得這些危險品,還要防止這些核廢料泄露。1986年蘇聯切爾諾貝利核電站爆炸,核燃料泄露,導致數十萬人因輻射患癌,方圓6000平方公里土地無法使用,400多個居民點成為無人區。慘痛的教訓仍然歷歷在目,人們不得不提高警惕。
相比以上的幾種處理方式,將核彈部分拆解這個方法近年來越來越受歡迎。拆除了引爆裝置,那剩下的部分就不能當成炸彈了,而內部的核材料也會處于穩定和受控狀態,這算是最省錢的一種方式。就算不法之徒想要將引爆裝置重新裝回去,也需要好幾周的時間。這么長的時間,只要平時做好監控工作,發現異常情況時再采取阻止措施應該是來得及的。
(朱權利薦自《科學之謎》2019年第10期)