Den svåraste utmaningen för en terroristorganisation som vill bygga ett kärnvapen eller en improviserad kärnvapenanordning är att få tag på klyvbart material, antingen plutonium eller höganrikat uran (HEU). HEU, uran som har bearbetats för att öka andelen av isotopen U-235 till över 20 %, krävs för att bygga en kärnladdning av kanontyp, den enklaste typen av kärnvapen. Ju större andel U-235 (dvs. ju högre anrikningsnivå), desto mindre material behövs för en kärnladdning. ”Vapenklassat” uran avser i allmänhet uran som är anrikat till minst 90 %, men material med mycket lägre anrikningsnivåer, som finns i både färskt och använt kärnbränsle, kan användas för att skapa en kärnexplosiv anordning.
2002 varnade USA:s National Research Council för att ”råa HEU-vapen skulle kunna tillverkas utan statlig hjälp”, och noterade att ”det främsta hindret som hindrar länder eller tekniskt kompetenta terroristgrupper från att utveckla kärnvapen är tillgången till , särskilt HEU”. Att skapa ett kärnvapen av HEU är tekniskt sett lättare än att bygga ett plutoniumvapen. Dessutom är det osannolikt att den nuvarande tekniken skulle upptäcka en avskärmad kärnladdning på en lastbil eller båt. Att säkra och eliminera lager av HEU är därför det säkraste sättet att minska risken för att terroristgrupper skulle kunna använda detta material för att skapa en kärnvapenexplosion. (Läs mer om HEU och skapandet av en improviserad kärnladdning i ”HEU as weapons material – a technical background”, som utarbetats av arrangörerna av Oslo-symposiet i juni 2006 om minimering av HEU i den civila kärnkraftssektorn.)
Var finns civil HEU?
Under 2010 uppskattade experter att cirka 70 ton HEU användes i civila kraft- och forskningsprogram i ungefär 30 länder. Ändå behövs så lite som 25 kg för att framställa ett kärnvapen; cirka 40-60 kg behövs för en grövre kärnladdning. Material av bombkvalitet kan erhållas från både färskt (obestrålat) och bestrålat (även kallat förbrukat) HEU-bränsle. Färskt och lätt bestrålat bränsle (t.ex. bränsle som används i kritiska enheter och pulsreaktorer) är inte radioaktivt och är därför relativt säkert att hantera. Även om användningen av kärnbränsle i högeffektiva reaktorer initialt gör det högradioaktivt och därmed mycket svårt att hantera på ett säkert sätt (ofta kallas detta bränsle för ”självskyddande”), förlorar det förbrukade bränslet sin radioaktivitet med tiden, vilket gör det lättare att hantera och därmed potentiellt mer attraktivt för terrorister.
HEU används för närvarande inom den civila sfären för att ge bränsle till forskningsreaktorer, kritiska anläggningar, pulsreaktorer, och ett fåtal. Enligt IAEA är 252 forskningsreaktorer i drift eller tillfälligt stängda i 56 länder. Ytterligare 414 reaktorer har stängts ned eller tagits ur drift, medan fem planeras eller håller på att byggas. IAEA:s databas innehåller ingen information om anrikningsnivån på det bränsle som för närvarande finns i reaktorerna, men den noterar att över 20 000 använda bränsleelement från forskningsreaktorer är anrikade till nivåer över 20 procent. Nästan hälften av dessa lagrade bränsleelement är anrikade till nivåer på eller över 90 procent. (Det finns ännu ingen heltäckande, auktoritativ inventering av civil HEU i världen, vilket är ett annat hinder för framsteg på detta område). Många av de forskningsreaktorer som har stängts, men inte avvecklats, har använt HEU-bränsle på plats.
USA och Ryssland levererade en stor del av det HEU-bränsle som används i forskningsreaktorer över hela världen; andra producenter är Kina (som skickade HEU-bränsle för forskningsreaktorer till Nigeria, Ghana, Iran, Pakistan och Syrien, samt anrikat uran till Sydafrika och Argentina), Frankrike (till Chile och Indien), Storbritannien (till Australien, Indien och Japan) samt Sydafrika (som inte exporterade detta bränsle). Före 1978, när Washington och Moskva började oroa sig för exporten av höganrikat bränsle, var det mesta av det bränsle som Förenta staterna levererade (varav huvuddelen gick till Nordamerika och Asien och Stillahavsområdet) mycket höganrikat (90 % och mer). Det bränsle som levererades av Sovjetunionen, och som huvudsakligen sändes till Östeuropa, var vanligtvis 80 % anrikat. För att minska risken för stöld har många länder returnerat HEU-bränsle, både färskt och använt, till sitt ursprungsland.
HEU används också som måltavla i reaktorer som producerar medicinska isotoper. HEU används för detta ändamål årligen i reaktorer i Belgien, Kanada, Frankrike, Nederländerna och Ryssland. Andra länder, däribland Australien och Indonesien, har börjat producera dessa isotoper med LEU-mål. Särskilt Sydafrika, som är en stor exportör, har konverterat sin Safari-1-reaktor så att den förlitar sig på både LEU-mål och bränsle för produktion av medicinska isotoper. Den första kommersiella sändningen av medicinska isotoper som producerats med LEU från Sydafrika till USA anlände i augusti 2010. I oktober 2010 tilldelade den amerikanska regeringen det sydafrikanska företaget i fråga, Necsa, ett kontrakt på 25 miljoner dollar för molybden-99 producerat med LEU. De flesta av de andra stora producenterna av medicinska isotoper, däribland Kanada, Nederländerna och Frankrike, använder LEU-bränsle i sina reaktorer, men förlitar sig fortfarande på HEU-mål. Framstegen mot en mer omfattande användning av LEU är dock inte universella. Ett ryskt projekt syftar till exempel till att producera tillräckligt med molybden-99 med hjälp av HEU-bränsle och mål för att tillgodose 20 procent av den globala efterfrågan år 2015.
Ett lagförslag som övervägs av den amerikanska senaten skulle ge incitament för amerikansk produktion av medicinska isotoper med hjälp av LEU-bränsle och mål genom bidrag, subventioner och statligt ansvar för radioaktivt avfall från reaktorer som producerar isotoper och som använder LEU. Ett liknande lagförslag antogs i representanthuset med 400 röster mot 17 år 2010, men senatens version är fortfarande blockerad. Medicinska organisationer i flera länder har uttryckt intresse för att stoppa produktionen av medicinska isotoper med HEU. Society for Nuclear Medicine med 17 000 medlemmar stödde till exempel det ovannämnda lagförslaget från senaten.
Förutom denna användning av HEU drev Ryssland 2010 sju isbrytare med kärnkraft som förlitade sig på bränsle som var anrikat till nivåer mellan 36 och 90 procent. Det senaste fartyget som anslöt sig till flottan, Fifty Years of Victory, inledde sin verksamhet 2007.
SÄKERHET AV CIVILT HEU
Många civila anläggningar med HEU på plats har inte tillräcklig säkerhet. Internationella atomenergiorganet (IAEA) har rapporterat att man vid ett av sina uppdrag upptäckte en forskningsreaktor med HEU som ”observerades ha i stort sett inget fysiskt skydd”. IAEA hjälpte anläggningen i fråga att förbättra sin säkerhet, men rapporterade att det fortfarande finns brister i de rättsliga, administrativa och tekniska arrangemangen för kontroll och skydd av kärnmaterial … i många länder. Det amerikanska energidepartementet har genom Global Research Reactor Program bidragit till att uppgradera det fysiska skyddet för 22 utländska forskningsreaktorer. I en GAO-rapport från september 2009 konstaterades att även om de flesta anläggningar som uppgraderats i allmänhet uppfyllde IAEA:s säkerhetsriktlinjer, fanns det i vissa fall fortfarande kritiska säkerhetsbrister kvar.
Det är inte helt enkelt att uppgradera säkerhetsåtgärderna på ett adekvat sätt, eftersom majoriteten av världens forskningsreaktorer är belägna vid universitet eller andra forskningscentra som tenderar att vara ganska öppna för allmänheten. Även om säkerhetsfrågorna har ökat dramatiskt sedan den 11 september 2001 är det svårt att konfigurera om en anläggning som inte byggdes med fysiskt skydd i åtanke. Lagring av lager av använt kärnbränsle är i allmänhet ännu mindre säkert än lager av färskt bränsle, eftersom använt kärnbränsle fram till för några år sedan betraktades som ”självskyddande” och få anläggningar ville spendera pengar på att säkra ett material som inte längre hade något ekonomiskt värde. Det är mycket effektivare att ta bort detta material från utsatta platser än att försöka öka säkerheten på plats.
PROGRAM FÖR ATT REDUCERA OCH ELIMINERA HEU
Det har funnits ansträngningar för att minska mängden HEU vid civila anläggningar sedan 1978, då Washington inledde programmet för minskad anrikning för forsknings- och testreaktorer (Reduced Enrichment for Research and Test Reactors, RERTR). Moskva inledde också sitt eget program för att minska anrikningen vid sovjetbyggda forskningsreaktorer utanför Sovjetunionen och ändrade sin exportpolitik för HEU genom att förse dessa reaktorer med 36 % HEU i stället för 80 % HEU. Under de senaste 25 åren har många länder samarbetat med RERTR-programmet eller inlett egna liknande program. I maj 2004 lanserade det amerikanska energidepartementet Global Threat Reduction Initiative (GTRI), som IAEA, Ryssland och andra sedan dess har anslutit sig till. GTRI syftar bland annat till att ”minimera och så småningom eliminera allt beroende av HEU i den civila bränslecykeln, inklusive konvertering av forsknings- och testreaktorer över hela världen från användning av HEU till användning av LEU-bränsle och LEU-mål”.
Utöver konvertering av forskningsreaktorer som använder HEU-bränsle arbetar RERTR-programmet också med konvertering av sex producenter av medicinska isotoper som använder HEU-mål i sina reaktorer. Programmet omfattar de fyra största producenterna av medicinska isotoper i Belgien, Kanada, Nederländerna och Sydafrika. RERTR-programmet bidrog 2003 till att konvertera en reaktor för produktion av isotoper i Argentina till LEU, men den argentinska reaktorn producerade endast medicinska isotoper i relativt liten skala. Det finns inte längre några tekniska hinder för konvertering till LEU, vilket konverteringen av den sydafrikanska reaktorn visar; endast politiska och finansiella frågor återstår.
Förutom konvertering av anläggningar för att använda LEU-bränsle har det också gjorts ansträngningar för att konsolidera färskt och förbrukat HEU-bränsle på ett mindre antal relativt säkra platser. Detta har inneburit att bränslet har avlägsnats från andra länder, främst till USA och Ryssland, samt att bränslet har konsoliderats inom länder. USA:s program på detta område (programmet för återlämnande av bränsle från ryska forskningsreaktorer för att hjälpa till att skicka tillbaka bränsle till Ryssland och programmet för godkännande av använt kärnbränsle från utländska forskningsreaktorer, genom vilket bränsle med amerikanskt ursprung skickas tillbaka till USA) har alla ingått i GTRI-initiativet från 2004. Tillsammans har de två programmen sedan 2004 återlämnat över 1 820 kg använt och färskt HEU-bränsle till Förenta staterna och Ryssland. Enligt IAEA:s definition av den mängd HEU som krävs för att konstruera en nukleär sprängladdning motsvarar den återförda mängden HEU mer än 70 vapen. Trots dessa framsteg finns det fortfarande många HEU-anläggningar över hela världen. Ett relaterat program, MCC-projektet (Material Consolidation and Conversion), som inrättades 1999, minskar överskottet av ryskt civilt HEU genom att blanda ner det till LEU. I januari 2009 hade 11,1 av uppskattningsvis 17 ton U-235 i överflödig rysk civil HEU blandats ner.
Både Förenta staterna och Ryssland har stora mängder HEU som inte längre behövs i deras försvarsprogram. I Ryssland blandas överskott av HEU från vapen ner till LEU inom ramen för programmet ”Megaton till megawatt” (även känt som HEU-LEU-programmet). Den resulterande LEU:n släpps sedan ut för civil användning. Programmet kommer att avslutas 2013, då 500 ton HEU kommer att ha nedblandats. Förenta staterna förklarade ursprungligen att cirka 174 ton HEU översteg de militära behoven och betecknade detta material som civilt. Ytterligare 200 ton avlägsnades officiellt från USA:s vapenlager i november 2005. Av denna mängd kommer cirka 70 ton att nedblandas till LEU.
Då den mängd HEU som i själva verket är överflödig för militära behov troligen är mycket större än den mängd som hittills officiellt förklarats överflödig, har det också framförts krav på att påskynda de olika nedblandningsprogrammen. Trots Obama-administrationens fokus på insatser för kärnsäkerhet minskade finansieringen av nedblandningsprogrammen från 2009 till 2011.
PROTOKOLLER FÖR ATT ELIMINERA CIVILT ANVÄNDANDE AV HEU
Många nationella regeringar har börjat uppmana till att eliminera HEU inom den civila sfären. Den tidigare generaldirektören för IAEA, Mohamed El-Baradei, uppmanade länderna att ”minimera, och så småningom eliminera, användningen av höganrikat uran i fredliga kärntekniska tillämpningar”. Vid 2005 års konferens för översyn av icke-spridningsavtalet (NPT) noterade Kirgizistan i sitt öppningsanförande att ”Kirgizistan anser att denna översynskonferens bör överväga metoder för att öka säkerheten för befintliga lager av höganrikat uran, samtidigt som man konsoliderar dem, minskar deras storlek och går mot ett avskaffande av användningen av höganrikat uran inom den civila kärnkraftssektorn”. Denna uppmaning togs upp av andra länder, och Island, Litauen, Norge och Sverige lade fram ett arbetsdokument med titeln ”Combating the risk of nuclear terrorism by reducing the civilian use of highly enriched uranium” (Bekämpning av risken för kärnvapenterrorism genom att minska den civila användningen av höganrikat uran) i ett försök att nå ett internationellt samförstånd i denna fråga. Norge har varit särskilt aktivt i detta avseende och utfärdade ett ställningstagande vid översynskonferensen där man krävde att konferensen skulle anta ”ett moratorium för produktion och användning av höganrikat uran (HEU), i likhet med det moratorium för produktion av vapenklassat material som förklarats av vissa . Det långsiktiga målet bör vara att införa ett totalförbud”. Norge upprepade denna uppmaning i sitt uttalande inför IAEA:s generalkonferens i september 2005 och uppmanade IAEA att utarbeta riktlinjer för hanteringen av höganrikat uran inom den civila sektorn. Även i USA:s uttalande uppmanades till att ”avveckla den kommersiella användningen av höganrikat uran”, en politik som USA har förespråkat sedan 1992, då man begränsade exporten av höganrikat uran för att främja omvandling till LEU.
Den civila användningen av höganrikat uran hade ingen framträdande roll vid nästa översynskonferens för icke-spridningsavtalet, som hölls i maj 2010, men staterna enades om att ta med frågan i den samförståndsmässiga handlingsplanen. Åtgärd 61 i planen ”uppmuntrar” staterna att ytterligare minimera HEU i civila lager, frivilligt, där det är tekniskt och ekonomiskt genomförbart.
I april 2010 deltog 47 stats- och regeringschefer i toppmötet om kärnsäkerhet i Washington, ett aldrig tidigare skådat högnivåmöte om frågan. De deltagande staterna enades om att ”när så är lämpligt” överväga att omvandla kärntekniska anläggningar som använder HEU till LEU och att samarbeta om utvecklingen av LEU-baserad teknik för produktion av medicinska eller andra isotoper. Dessutom åtog sig vissa stater att vidta enskilda åtgärder för att minska sin användning av HEU eller säkra befintliga leveranser. Bland annat meddelade Kanada att man skulle återlämna använt HEU-bränsle till Förenta staterna, Chile återlämnade all sin HEU (18 kg) före toppmötet, Mexiko och Vietnam gick med på att konvertera HEU-baserade forskningsreaktorer till LEU, och Ukraina lovade att återlämna all sin HEU till Ryssland senast 2012. Ukraina är på god väg att slutföra återlämnandet av sitt HEU inom tidsfristen, till exempel. Ett andra toppmöte kommer att hållas 2012 i Seoul, Sydkorea.
Nödvändigt med en samordnad internationell strategi
De nuvarande programmen för att minska användningen av HEU är lovvärda, men fragmentariska insatser. Många användningsområden, t.ex. pulsreaktorer, kritiska enheter och reaktorer för fartygsframdrivning, omfattas inte av de nuvarande programmen. Det finns faktiskt ingen aktuell, exakt och konsoliderad global inventering av HEU för civil användning som skulle göra det möjligt för staterna att prioritera sin verksamhet på detta område. Detta är kritiskt både på kort sikt, så att säkerhetsuppgraderingar först påbörjas där de är mest brådskande, och på lång sikt, för att lokalisera all HEU som bör konsolideras till säker och skyddad förvaring, och för att bestämma vilka reaktorer som ska konverteras till LEU och vilka som ska stängas. Konsolidering av material och verksamheter som kräver höga säkerhetsnivåer kräver det makroperspektiv som en sådan databas skulle möjliggöra. Dessutom skulle den hjälpa staterna att se till att de inte lägger ner tid och pengar på att ta bort material från en plats och lämna ännu mer sårbara material på någon närliggande plats.
Det första toppmötet om kärnsäkerhet och dess efterföljare från 2012 utgör tillsammans en viktig mekanism för att på hög nivå uppmärksamma frågan om säkerheten för klyvbart material, underlätta informationsutbytet och ge staterna ett incitament att fullfölja sina åtaganden. En fortsättning av sådana möten efter 2012 skulle bidra till att institutionalisera denna verksamhet och skulle också kunna bidra till att skydda arbetet med kärnsäkerhet från budgetnedskärningar i en tid då många regeringar är intresserade av att skära ned på utgifterna.
Det behövs också ett internationellt tillvägagångssätt för att göra program för minskning av HEU attraktiva för alla stater. Om till exempel en stat finansierar konverteringen av en reaktor för produktion av medicinska isotoper medan en annan stat inte gör det, kan den sistnämnda staten ha en ekonomisk fördel som ger den ett incitament att undvika konverteringen. Ännu mer problematiskt är att det inte finns någon garanti för att om ett land konverterar sina reaktorer till LEU, kommer ett grannland inte att påbörja en ny typ av kärnteknisk verksamhet med HEU vid sina gränser. Den nuvarande forskningen om framtida reaktorkonstruktioner tyder på att ingen av den framtida generationens kraftreaktorer skulle gynnas av användningen av HEU, och det finns inte heller några belägg för att HEU behövs i framtida forskningsreaktorer eller andra reaktorer. Det är lovvärt att ryska tjänstemän 2005 meddelade att nya flytande kärnkraftverk kommer att använda LEU-bränsle. Tyskland startade emellertid 2003 en ny forskningsreaktor med HEU-bränsle, trots internationella protester och vetenskapliga studier som visar att en reaktor med LEU-bränsle skulle ha gjort det möjligt att bedriva samma forskning. Ryssland fortsätter att överväga att bygga isbrytare som använder HEU-bränsle. Endast ett internationellt avtal om att minska och så småningom eliminera användningen av HEU kan garantera att länder inte bygger sådana reaktorer.
Fortsatt läsning
Office of Global Threat Reduction U.S. National Nuclear Security Administration
International Panel on Fissile Materials, and the 2010 Global Fissile Material Report
”Reduced Enrichment for Research and Test Reactors”, Argonne National Laboratory
Nuclear Terrorism Tutorial, Nuclear Threat Initiative, www.nti.org
Documents of the 2010 Washington Nuclear Security Summit
”The 2010 Nuclear Security Summit: A Status Update”, Arms Control Association, april 2011
”Securing the Bomb 2010: Securing All Nuclear Materials in Four Years”
”National Nuclear Security Administration Has Improved the Security of Reactors in its Global Research Reactor Program, but Action Is Needed to Address Remaining Concerns”, GAO Report GAO-09-949, September 2009
International Medical Isotope Summit Communiqué, 15 juni 2009, www.nti.org
Brev till kongressen från en grupp experter på medicin och icke-spridning, ”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 juni 2009, www.nti.org.
Brev från Covidien till nuklearmedicinare om Mo-99-brist, maj 2009. Brevet innehåller ytterligare information om det globala utbudet av Mo 99 och processen för produktion av generatorer.
Medical Isotope Production without Highly Enriched Uranium, National Academy of Sciences, februari 2009.
Future of the Nuclear Security Environment in 2015: Proceedings, National Academy of Sciences and Russian Academy of Sciences, februari 2009.
”Highly Enriched Uranium in Pharmaceutical Production”, resolution från California Medical Association, 6 oktober 2008.
”Eliminating Highly Enriched Uranium from Radiopharmaceutical Production”, resolution antagen av Malaysian Medical Association, juni 2008.
Cristina Hansell (Chuen), ”Developing HEU Guidelines”, paper presented at RERTR-2007 International Meeting, September 2007, www.nti.org.
Charles Ferguson och William Potter, red, The Four Faces of Nuclear Terrorism (Abindgdon, Oxfordshire, UK: Routledge, juni 2005), www.nti.org.
U.S. Department of Energy, ”Highly Enriched Uranium: Striking A Balance,” January 2001.