Nejtěžším úkolem pro teroristickou organizaci, která se snaží sestrojit jadernou zbraň nebo improvizované jaderné zařízení, je získat štěpný materiál, buď plutonium, nebo vysoce obohacený uran (HEU). HEU, tedy uran, který byl zpracován tak, aby se zvýšil podíl izotopu U-235 na více než 20 %, je potřebný pro konstrukci jaderného zařízení typu pistole, což je nejjednodušší typ jaderné zbraně. Čím vyšší je podíl U-235 (tj. čím vyšší je úroveň obohacení), tím méně materiálu je potřeba k výrobě jaderného výbušného zařízení. „Zbrojním“ uranem se obecně rozumí uran obohacený na nejméně 90 %, ale k výrobě jaderného výbušného zařízení lze použít i materiál s mnohem nižší úrovní obohacení, který se nachází jak v čerstvém, tak ve vyhořelém jaderném palivu.
V roce 2002 americká Národní rada pro výzkum varovala, že „surové zbraně s HEU lze vyrobit bez pomoci státu“, a uvedla, že „hlavní překážkou, která brání zemím nebo technicky zdatným teroristickým skupinám ve vývoji jaderných zbraní, je dostupnost , zejména HEU“. Vytvoření jaderné zbraně z HEU je technicky jednodušší než výroba plutoniové zbraně. Navíc je nepravděpodobné, že by současná technologie odhalila stíněné jaderné zařízení v nákladním automobilu nebo na lodi. Proto je zabezpečení a likvidace zásob HEU nejjistějším způsobem, jak snížit riziko, že by teroristické skupiny mohly tento materiál použít k vytvoření jaderného výbuchu. (O HEU a vytvoření improvizovaného jaderného zařízení si můžete přečíst na stránce „HEU as weapons material – a technical background“, kterou připravili organizátoři sympozia v Oslu o minimalizaci HEU v civilním jaderném sektoru v červnu 2006)
KDE JE CIVILNÍ HEU UMÍSTĚNO?
K roku 2010 odborníci odhadovali, že přibližně 70 tun HEU se používá v civilních energetických a výzkumných programech ve zhruba 30 zemích. Přitom k výrobě jaderné zbraně je zapotřebí pouhých 25 kg; k výrobě hrubšího jaderného zařízení je zapotřebí přibližně 40-60 kg. Materiál vhodný pro bomby lze získat jak z čerstvého (neozářeného), tak z ozářeného (označovaného také jako vyhořelé) paliva HEU. Čerstvé a lehce ozářené palivo (například palivo používané v kritických souborech a pulzních reaktorech) není radioaktivní, a proto je manipulace s ním relativně bezpečná. Přestože při použití jaderného paliva ve vysoce výkonných reaktorech je zpočátku vysoce radioaktivní, a proto je velmi obtížné s ním bezpečně manipulovat (často se toto palivo označuje jako „samočinné“), vyhořelé palivo postupem času ztrácí svou radioaktivitu, což usnadňuje manipulaci s ním, a proto je potenciálně atraktivnější pro teroristy.
HEU se v současné době používá v civilní sféře jako palivo pro výzkumné reaktory, kritická zařízení, pulzní reaktory a několik. Podle MAAE je v provozu nebo dočasně odstaveno 252 výzkumných reaktorů v 56 zemích. Dalších 414 reaktorů bylo odstaveno nebo vyřazeno z provozu a pět je plánováno nebo ve výstavbě. Databáze MAAE neobsahuje informace o úrovni obohacení paliva, které je v současné době v reaktorech, ale uvádí, že více než 20 000 vyhořelých palivových souborů z výzkumných reaktorů je obohaceno na úroveň vyšší než 20 %. Téměř polovina těchto skladovaných palivových souborů je obohacena na úroveň 90 % nebo vyšší . (Dosud neexistuje žádný komplexní, autoritativní soupis civilního HEU na celém světě, což je další překážka pokroku v této oblasti). V mnoha výzkumných reaktorech, které byly odstaveny, ale nebyly vyřazeny z provozu, se nachází vyhořelé palivo HEU.
Velkou část paliva HEU používaného ve výzkumných reaktorech po celém světě dodávají Spojené státy a Rusko; mezi další výrobce patří Čína (která poslala palivo HEU pro výzkumné reaktory do Nigérie, Ghany, Íránu, Pákistánu a Sýrie, stejně jako obohacený uran do Jihoafrické republiky a Argentiny), Francie (do Chile a Indie), Spojené království (do Austrálie, Indie a Japonska) a Jihoafrická republika (která toto palivo nevyvezla). Před rokem 1978, kdy se Washington a Moskva začaly obávat vývozu vysoce obohaceného paliva, měla většina paliva dodávaného Spojenými státy (jehož většina směřovala do Severní Ameriky a Asie a Tichomoří) velmi vysoký stupeň obohacení (90 % a více). Palivo dodávané Sovětským svazem, které směřovalo především do východní Evropy, bylo obvykle obohaceno na 80 %. Aby se snížilo riziko krádeže, vrátilo mnoho zemí palivo HEU, čerstvé i vyhořelé, do země původu.
HEU se také používá jako terč v reaktorech, které vyrábějí lékařské izotopy. HEU se k tomuto účelu každoročně používá v reaktorech v Belgii, Kanadě, Francii, Nizozemsku a Rusku. Další země, včetně Austrálie a Indonésie, začaly tyto izotopy vyrábět pomocí terčů z LEU. Zejména Jihoafrická republika – významný vývozce – přestavěla svůj reaktor Safari-1 tak, aby pro výrobu lékařských izotopů využíval jak terče z LEU, tak palivo. První komerční zásilka lékařských izotopů vyrobených s použitím LEU z Jihoafrické republiky do Spojených států dorazila v srpnu 2010. V říjnu 2010 uzavřela vláda Spojených států s dotyčnou jihoafrickou společností Necsa smlouvu v hodnotě 25 milionů dolarů na výrobu molybdenu-99 s využitím LEU. Většina ostatních významných výrobců lékařských izotopů, včetně Kanady, Nizozemska a Francie, využívá ve svých reaktorech palivo LEU, ale nadále se spoléhá na terče z HEU. Pokrok směrem k plnějšímu využívání LEU však není všeobecný. Například ruský projekt si klade za cíl vyrábět dostatek molybdenu-99 pomocí paliva a terčů z HEU, aby do roku 2015 uspokojil 20 % celosvětové poptávky.
Návrh zákona, který projednává americký Senát, by poskytl pobídky pro americkou výrobu lékařských izotopů pomocí paliva a terčů z LEU prostřednictvím grantů, dotací a odpovědnosti vlády za radioaktivní odpad z reaktorů vyrábějících izotopy pomocí LEU. Podobný návrh zákona prošel v roce 2010 Sněmovnou reprezentantů poměrem hlasů 400 ku 17, ale senátní verze zůstává na mrtvém bodě. Lékařské organizace v několika zemích projevily zájem o zastavení výroby lékařských izotopů pomocí HEU. Například Společnost pro nukleární medicínu, která má 17 000 členů, podpořila výše zmíněný senátní návrh zákona.
Kromě těchto způsobů využití HEU provozovalo Rusko v roce 2010 sedm ledoborců na jaderný pohon, které využívaly palivo obohacené na úroveň 36 až 90 %. Nejnovější plavidlo, které se připojilo k flotile, Padesát let vítězství, zahájilo provoz v roce 2007.
ZABEZPEČENÍ CIVILNÍHO HEU
Mnoho civilních zařízení s HEU na místě nemá odpovídající zabezpečení. Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE) uvedla, že při jedné ze svých misí objevila výzkumný reaktor s HEU, u kterého „bylo zjištěno, že nemá v podstatě žádnou fyzickou ochranu“. MAAE pomohla dotyčnému zařízení zlepšit jeho zabezpečení, ale uvedla, že celkově „přetrvávají nedostatky v právních, správních a technických opatřeních pro kontrolu a ochranu jaderných materiálů … v mnoha zemích“. Americké ministerstvo energetiky pomáhá s modernizací fyzické ochrany 22 zahraničních výzkumných reaktorů prostřednictvím Globálního programu pro výzkumné reaktory. Zpráva GAO ze září 2009 zjistila, že ačkoli většina lokalit, které prošly modernizací, obecně splňuje bezpečnostní směrnice MAAE, v některých případech přetrvávají kritické bezpečnostní nedostatky.
Není jednoduché odpovídajícím způsobem modernizovat bezpečnostní opatření, protože většina světových výzkumných reaktorů se nachází na univerzitách nebo v jiných výzkumných centrech, která bývají poměrně otevřená veřejnosti. Přestože se obavy o bezpečnost od 11. září 2001 dramaticky zvýšily, je obtížné rekonfigurovat pracoviště, které nebylo postaveno s ohledem na fyzickou ochranu. Skladování zásob vyhořelého paliva je obecně ještě méně bezpečné než skladování čerstvého paliva, protože ještě před několika lety bylo vyhořelé jaderné palivo považováno za „samoochranné“ a jen málo zařízení chtělo vynakládat peníze na zabezpečení materiálu, který již nemá ekonomickou hodnotu. Mnohem efektivnější je tento materiál ze zranitelných míst odstranit než se pokoušet o zvýšení bezpečnosti přímo na místě.
PROGRAMY NA SNÍŽENÍ A ELIMINACI HEU
Snahy o snížení množství HEU v civilních zařízeních probíhají již od roku 1978, kdy Washington inicioval program Reduced Enrichment for Research and Test Reactors (RERTR). Moskva rovněž zahájila vlastní program snižování obohacování ve výzkumných reaktorech postavených v Sovětském svazu mimo území Sovětského svazu a změnila svou politiku vývozu HEU a místo 80% HEU dodávala těmto reaktorům 36% HEU. V uplynulých 25 letech mnoho zemí spolupracovalo na programu RERTR nebo zahájilo vlastní podobné programy. V květnu 2004 zahájilo americké ministerstvo energetiky iniciativu Global Threat Reduction Initiative (GTRI), k níž se od té doby připojily MAAE, Rusko a další země. Mezi cíle GTRI patří „minimalizovat a nakonec odstranit jakoukoli závislost na HEU v civilním palivovém cyklu, včetně konverze výzkumných a testovacích reaktorů po celém světě z používání HEU na používání paliva a terčů z LEU.“
Kromě konverze výzkumných reaktorů, které používají palivo z HEU, pracuje program RERTR také na konverzi šesti výrobců lékařských izotopů, kteří ve svých reaktorech používají terče z HEU. Program zahrnuje čtyři největší výrobce lékařských izotopů, kteří se nacházejí v Belgii, Kanadě, Nizozemsku a Jihoafrické republice. Program RERTR pomohl v roce 2003 převést reaktor na výrobu izotopů v Argentině na LEU, avšak argentinský reaktor vyráběl lékařské izotopy pouze v relativně malém měřítku. Konverzi na LEU již nebrání žádné technické překážky, jak ukazuje konverze jihoafrického reaktoru; přetrvávají pouze politické a finanční problémy.
Kromě konverze zařízení na palivo LEU existují také snahy o konsolidaci čerstvého a vyhořelého paliva HEU na menším počtu relativně bezpečných míst. Jednalo se o odvoz paliva, většinou do Spojených států a Ruska, z jiných zemí a také o konsolidaci paliva v rámci jednotlivých zemí. Programy Spojených států v této oblasti (program návratu paliva z ruských výzkumných reaktorů, který pomáhá při repatriaci paliva do Ruska, a program přijímání vyhořelého jaderného paliva ze zahraničních výzkumných reaktorů, v jehož rámci je palivo původem z USA repatriováno do Spojených států) byly v roce 2004 zahrnuty do iniciativy GTRI. Od roku 2004 tyto dva programy společně vrátily do Spojených států a Ruska více než 1 820 kilogramů vyhořelého a čerstvého paliva HEU. Podle definice MAAE týkající se množství HEU potřebného k výrobě jaderného výbušného zařízení odpovídá množství repatriovaného HEU více než 70 zbraním. Navzdory tomuto pokroku však na celém světě přetrvává mnoho úložišť HEU. Související program, projekt Konsolidace a konverze materiálu (Material Consolidation and Conversion, MCC), zavedený v roce 1999, snižuje přebytečný ruský civilní HEU jeho smícháním na LEU. K lednu 2009 bylo smícháno 11,1 z odhadovaných 17 tun U-235 v přebytečném ruském civilním HEU.
Spojené státy i Rusko mají velké množství HEU, které již nepotřebují pro své obranné programy. V Rusku se přebytečné HEU ze zbraní mísí na LEU v rámci programu „Megatuny na megawatty“ (známého také jako program HEU-LEU). Výsledný LEU se pak uvolňuje pro civilní použití. Program bude ukončen v roce 2013, kdy bude zredukováno 500 tun HEU. Spojené státy původně prohlásily přibližně 174 tun HEU za přebytečné pro vojenské potřeby a označily tento materiál za civilní. Dalších 200 metrických tun bylo oficiálně vyřazeno z amerických zbrojních zásob v listopadu 2005; z tohoto množství bude přibližně 70 metrických tun redukováno na LEU.
Protože množství HEU, které je ve skutečnosti nadbytečné pro vojenské potřeby, je pravděpodobně mnohem větší než množství, které bylo doposud oficiálně prohlášeno za nadbytečné, objevily se také výzvy k urychlení různých programů redukce. Přestože se Obamova administrativa zaměřila na úsilí v oblasti jaderné bezpečnosti, financování programů downblend se v letech 2009 až 2011 snížilo.
PROJEDNÁNÍ O VYŘAZENÍ CIVILNÍHO POUŽÍVÁNÍ HEU
Vlády mnoha států začínají vyzývat k odstranění HEU v civilní sféře. Bývalý generální ředitel MAAE Mohamed El-Baradei totiž vyzval země, aby „minimalizovaly a nakonec vyloučily používání vysoce obohaceného uranu v mírových jaderných aplikacích“. Na hodnotící konferenci o Smlouvě o nešíření jaderných zbraní (NPT) v roce 2005 Kyrgyzstán v úvodním prohlášení uvedl, že „Kyrgyzská republika se domnívá, že tato hodnotící konference by měla zvážit prostředky ke zvýšení bezpečnosti stávajících zásob vysoce obohaceného uranu a zároveň k jejich konsolidaci, snížení jejich velikosti a k postupu směrem k vyloučení používání vysoce obohaceného uranu v civilním jaderném sektoru“. Tuto výzvu přijaly i další země a Island, Litva, Norsko a Švédsko předložily pracovní dokument s názvem „Boj proti riziku jaderného terorismu omezením civilního využívání vysoce obohaceného uranu“ ve snaze dosáhnout v této otázce mezinárodního konsensu. Zvláště aktivní bylo v tomto ohledu Norsko, které na hodnotící konferenci vydalo poziční dokument, v němž vyzvalo konferenci, aby přijala „moratorium na výrobu a používání vysoce obohaceného uranu (HEU), podobně jako moratorium na výrobu zbrojního materiálu, které vyhlásily některé . Dlouhodobým cílem by mělo být zavedení úplného zákazu“. Norsko tuto výzvu zopakovalo ve svém prohlášení na generální konferenci MAAE v září 2005 a rovněž vyzvalo MAAE, aby vypracovala pokyny pro nakládání s HEU v civilním sektoru. Také prohlášení USA vyzývalo k „postupnému ukončení komerčního využívání vysoce obohaceného uranu“, což je politika, kterou Spojené státy prosazují od roku 1992, kdy omezily vývoz HEU s cílem podpořit přeměnu na LEU.
Civilní využívání HEU se na příští hodnotící konferenci NPT, která se konala v květnu 2010, výrazněji neprojevilo, ale státy se dohodly na zařazení této otázky do konsensuálního akčního plánu. Opatření 61 plánu „vybízí“ státy k dalšímu dobrovolnému snižování množství HEU v civilních zásobách, pokud je to technicky a ekonomicky proveditelné.
V dubnu 2010 se 47 hlav států a vlád zúčastnilo Washingtonského summitu o jaderné bezpečnosti, bezprecedentního setkání na vysoké úrovni k této problematice. Zúčastněné státy se dohodly, že „v případě potřeby“ zváží přeměnu jaderných zařízení využívajících HEU na LEU a budou spolupracovat na vývoji technologií založených na LEU pro výrobu lékařských nebo jiných izotopů. Kromě toho se některé státy zavázaly k individuálním opatřením ke snížení využívání HEU nebo k zajištění stávajících zásob. Kanada mimo jiné oznámila, že vrátí vyhořelé palivo z HEU do Spojených států, Chile před summitem vrátilo veškeré své HEU (18 kg), Mexiko a Vietnam souhlasily s přeměnou výzkumných reaktorů na bázi HEU na LEU a Ukrajina se zavázala vrátit veškeré své HEU Rusku do roku 2012. V mnoha z těchto závazků bylo dosaženo značného pokroku; například Ukrajina je na dobré cestě dokončit vrácení svého HEU ve stanoveném termínu. Druhý summit se bude konat v roce 2012 v jihokorejském Soulu.
POTŘEBA KOORDINOVANÉHO MEZINÁRODNÍHO PŘÍSTUPU
Současné programy, které snižují využívání HEU, jsou chvályhodné, ale jde o dílčí úsilí. Mnoho způsobů použití, jako jsou pulzní reaktory, kritické sestavy a reaktory pro námořní pohon, není v současných programech zahrnuto. Ve skutečnosti neexistuje žádný současný, přesný a konsolidovaný globální soupis HEU v civilním použití, který by státům umožnil stanovit priority jejich činností v této oblasti. To má zásadní význam jak z krátkodobého hlediska, aby bylo možné nejprve zahájit modernizaci bezpečnosti tam, kde je to nejnaléhavější, tak i z dlouhodobého hlediska, aby bylo možné lokalizovat veškerý HEU, který by měl být konsolidován do bezpečného a zabezpečeného úložiště, a rozhodnout, které reaktory převést na LEU a které uzavřít. Konsolidace materiálu a činností, které vyžadují vysokou úroveň bezpečnosti, vyžaduje makro perspektivu, kterou by taková databáze umožnila. Kromě toho by státům pomohla zajistit, aby nevynakládaly čas a peníze na odstranění materiálů z jedné lokality a nenechávaly ještě zranitelnější materiály na nějakém blízkém místě.
Úvodní summit o jaderné bezpečnosti a jeho nástupce v roce 2012 společně tvoří důležitý mechanismus, který přitahuje pozornost na vysoké úrovni k problematice zabezpečení štěpného materiálu, usnadňuje sdílení informací a motivuje státy, aby dodržovaly své závazky. Pokračování těchto setkání i po roce 2012 by pomohlo tyto aktivity institucionalizovat a mohlo by také pomoci izolovat práci v oblasti jaderného zabezpečení od rozpočtových škrtů v době, kdy má mnoho vlád zájem na omezování výdajů.
Je také zapotřebí mezinárodního přístupu, aby byly programy snižování množství HEU atraktivní pro všechny státy. Pokud například jeden stát financuje konverzi reaktoru na výrobu lékařských izotopů, zatímco jiný ne, může mít druhý stát finanční výhodu, která ho motivuje k tomu, aby se konverzi vyhnul. Ještě problematičtější je, že neexistuje žádná záruka, že pokud některá země převede své reaktory na LEU, nezahájí sousední země na svých hranicích nový typ jaderné činnosti využívající HEU. Současný výzkum konstrukcí budoucích reaktorů naznačuje, že žádný z energetických reaktorů budoucí generace by neměl z použití HEU prospěch; neexistuje ani žádný důkaz, že by HEU byl v budoucích výzkumných nebo jiných reaktorech nezbytný. Chvályhodné je, že ruští představitelé v roce 2005 oznámili, že nové plovoucí jaderné elektrárny budou používat palivo LEU. Německo však v roce 2003 spustilo nový výzkumný reaktor, který používá palivo HEU, a to navzdory mezinárodním protestům a vědeckým studiím, které naznačují, že reaktor s palivem LEU by umožnil stejný výzkum. Rusko nadále uvažuje o výstavbě ledoborců využívajících palivo HEU. Pouze mezinárodní dohoda o omezení a konečném vyloučení používání HEU zajistí, že země nebudou takové reaktory stavět.
Další čtení
Office of Global Threat Reduction U.S. Národní úřad pro jadernou bezpečnost
Mezinárodní panel pro štěpné materiály a Zpráva o globálním štěpném materiálu za rok 2010
„Redukované obohacování pro výzkumné a testovací reaktory“, Argonne National Laboratory
Nuclear Terrorism Tutorial, Nuclear Threat Initiative, www.nti.org
Dokumenty Washingtonského summitu o jaderné bezpečnosti 2010
„Summit o jaderné bezpečnosti 2010: A Status Update,“ Arms Control Association, duben 2011
„Securing the Bomb 2010: Zabezpečení všech jaderných materiálů za čtyři roky“
„National Nuclear Security Administration Has Improved the Security of Reactors in its Global Research Reactor Program, but Action Is Needed to Address Remaining Concerns“, zpráva GAO GAO-09-949, září 2009
International Medical Isotope Summit Communiqué, 15. června 2009, www.nti.org
Dopis skupiny lékařských odborníků a odborníků na nešíření izotopů Kongresu, „Medical and Nonproliferation Groups Unite to Confront Dire Shortage of Medical Isotopes; Millions of Americans May Lose Access to Treatment & Diagnosis of Cancer, Heart Disease; Congress Urged to Expedite Domestic Isotope Production but Avoid Bomb-Grade Uranium“, 15. června 2009, www.nti.org.
Letter from Covidien to Nuclear Medicine Professionals regarding Mo-99 shortage, květen 2009. Dopis poskytuje další informace o celosvětových dodávkách Mo 99 a procesu výroby generátorů.
Medical Isotope Production without Highly Enriched Uranium, Národní akademie věd, únor 2009.
Future of the Nuclear Security Environment in 2015: Národní akademie věd a Ruská akademie věd, únor 2009.
„Highly Enriched Uranium in Pharmaceutical Production“, rezoluce přijatá Kalifornskou lékařskou asociací, 6. října 2008.
„Eliminating Highly Enriched Uranium from Radiopharmaceutical Production,“ rezoluce přijatá Malajskou lékařskou asociací, červen 2008.
Cristina Hansell (Chuen), „Developing HEU Guidelines,“ příspěvek přednesený na mezinárodním setkání RERTR-2007, září 2007, www.nti.org.
Charles Ferguson and William Potter, eds., The Four Faces of Nuclear Terrorism (Abindgdon, Oxfordshire, UK: Routledge, červen 2005), www.nti.org.
U.S. Department of Energy, „Highly Enriched Uranium: Striking A Balance,“ January 2001.