五千年(敝帚自珍)

主题:来,大家看看这个,有何感想? -- 雪里蕻

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家园 中国核弹数量不及美俄零头?皆因这一核心材料被限制

  相对美俄各自7000多枚核弹头,外界对中国核弹头的估计一直少于300枚,不到美俄零头。这里一方面是战略差异,中国奉行“最低限度威慑”理念,不需要美俄“相互毁灭”政策那么多核弹头。二来,西方情报机构长期以来的一个判断原则是:中国核材料储备有限,不足以大规模新造核弹头。

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  下面就让我们看看西方情报机构都是咋分析的吧?

  根据国际著名的《核物理科学家》论坛Bulletin of the Atomic Scientists自称

:他们的资料主要来自前中国核领域工作人员回忆录、退休老专家的言论、相关学术刊物和卫星图像,表明中国大规模武器级核材料工作在1987年就停止了。

  目前的中国武器级裂变材料库存包含约14吨高浓铀和2.9吨钚,在五个核大国中可能最少,而美国目前的武器级裂变材料库存估计包括599吨高浓铀和87.6吨钚,分别是中国的30-40倍。

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  假设每个中国热核弹头需要4千克钚和20千克高浓缩铀,军事库存约2.9吨钚和14吨高浓铀将支持约730颗热核弹头。鉴于中美在弹头小型化和和材料利用率方面的技术差距,这些材料能支持的核弹头数量可能更少,300个也说得过去。

  而这些核材料的判断,一个是来自中国铀矿资源的估计,一个是来自对中国核燃料浓缩能力的追踪。

  首先中国铀矿不多

  全球超过98%的铀矿资源分布在在澳大利亚、哈萨克斯坦、俄罗斯、加拿大、尼日尔等国。中国铀矿不多,且已探明的铀资源但大部分属于非常规铀,不仅品位低、埋藏深(500米以下)开采价格昂贵。所以产能较低。

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  如2015年全球铀开采总量60467吨,中国同年开采量只有1500吨,只占全球的2.4%。处于相对较低的阶段,暂时还不能满足自身核电站燃料的需要,大部分铀资源需要进口。主要从上述哈、乌、加、纳、尼、澳等国进口。据政府公布数据,2012年进口12908吨,2013年进口18968吨,费用23.7亿美元。

  其次就是武器级核燃料产能有限

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  回顾历史,中国于1955年在苏联的协助下启动了其核武计划。

  铀浓缩方面

  1958年,中国在苏联专家的建议下开始在兰州建设第一座气体扩散浓缩厂,504厂。前苏联在1960年8月撤回了所有的专家后被迫自力更生。1964年1月14日,兰州工厂开始生产高浓铀,这使得中国在1964年10月16日进行的第一次核试验成为可能。

  1976年至1980年间进行了增产。经过十年的运行,兰州工厂在1975年年中刚刚达到每年约10万个分离工作单元(SWU)的最初设计能力。(SWU是在浓缩过程中分离铀同位素所需工作量的一种度量。)到1980年,该工厂通过提高级联流速和改进分离膜,使其产量增加了约70%。

  1966年建设的HePing气体扩散厂在1975年达到了设计年产能110万SWU,与兰州厂持平。

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  钚生产方面

  中国第一座钚生产反应堆的建设始于1960年3月的酒泉,但在苏联专家退出后放缓。反应堆最终在1966年10月达到临界状态。

  经过9年的运行,酒泉反应堆在1975年中期达到了预计的600兆瓦热力水平(兆瓦时)。随后,在第五个五年计划期间,大量努力提高了钚生产率,到1979年提高了20%,比计划提前一年。由1974年十月在1973年12月和600兆瓦的其预期的功率电平达到临界。

  中苏交恶后,上述工厂备受威胁,1964年开始在三线选择另辟新厂。

  一个是816厂,负责钚生产,作为酒泉工厂的备份,位于山下的洞穴中。这座三线工厂的建设始于1967年2月,但非常坚硬的岩石进展缓慢。中国于1980年初结束了未完成的项目。

  1968年又在四川广元建设一个新厂,1969年10月开工,1973年投入运行。广元反应堆能1978年达到30%,以增加其钚生产速度,它被称为“1.3反应堆”。酒泉和广元的反应堆一起达到了“五五计划”要求的“2.5反应堆”的目标。

  同时在汉中新建一个铀浓缩厂,405厂,直到1990s才开始投产,使用民用目的进口的俄罗斯离心机。后来成为中国第一座采用先进技术生产核燃料的商用工厂

  改革开放军转民

  但上世纪80年代改革开放后,负责上述单位的二机部提议核工业“军转民”,开始

减少军用高浓度铀和钚的产量,而是转产到低浓度的民用核电站核燃料的生产。

  铀浓缩方面

  1984年816厂关闭。827厂1982年关闭。

  1981年中国开始向国际市场出口低浓度铀(LEU),表明兰州气体扩散浓缩厂可能停止制造高浓铀,并转而生产用于民用电力或舰艇用反应堆的低浓铀。兰州工厂于2000年12月31日关闭,2017年拆除。

  而HePing厂则于1987年结束了高浓铀的武器生产,此后又生产了用于非武器军事或双用途的浓缩铀产品。

  钚生产方面

  1986年11月酒泉钚生产厂也关闭,反应堆1990年开始退役。

  广元反应堆1986年以前即停止,1988年开始民用生产,1990年关闭。

  因此西方情报机构针对上述工厂的产能、生产时间,对中国的核燃料库存进行了估算。(下图,西方对中国武器级核燃料产量的估计,来自https://thebulletin.org/)

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  部分数据来源:https://thebulletin.org/why-china-stopped-making-fissile-material-nukes11610

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