حسابگر مقدار پلوتونیوم تولیدی در راکتور‌های هسته ای

تخمین مقدار پلوتونیوم تولید شده (حاوی ایزوتوپ‌های پلوتونیوم از جمله ۲۳۸، ۲۳۹، ۲۴۰، ۲۴۱، ۲۴۲، ۲۴۳) را میتوانید توسط حسابگر زیر به دست آورید. در اینجا باید قدرت راکتور (REACTOR POWER) را به مگاوات حرارتی داد، همچنین باید مدت زمانی‌ که میله‌های سوخت در درون راکتور مورد تابش قرار میگیرند (DAYS IN OPERATION) به روز, فاکتور ظرفیت تولید (CAPACITY FACTOR) به صورت عدد اعشاری بین ۰ تا ۱ و همچنین فاکتور تبدیل مواد هسته‌ای (اورانیوم) به پلوتونیوم (PLUTONIUM CONVERSION FACTOR) به صورت اعشاری بین ۰ تا ۱ داده شود. به عنوان مثال برای راکتور تروریستی دیمونا، اگر قدرت راکتوری بالغ بر ۱۵۰ مگاوات حرارتی و تابشی ۳۶۵ روزه و فاکتور ظرفیت تولیدی بالغ بر ۰.۸ و فاکتور تبدیل اورانیوم به پلوتونیوم بالغ بر ۰.۹۸ در نظر گرفته بشود، مقدار پلوتونیوم تولیدی در مجموع بعد از یک سال تقریبا ۴۳ کیلوگرم خواهد بود. حال خود حساب کنید که چقدر این راکتور پلوتونیوم در عمر بیش از ۵۰ ساله خود تولید کرده است.

مثالی دیگر، راکتور بوشهر با توان ۳۰۰۰ مگاوات حرارتی، و تابشی ۳۶۵ روزه و فاکتور ظرفیتی بالغ بر ۰.۷۵ (۷۵ درصد) و فاکتور تبدیل اورانیوم به پلوتونیوم بالغ بر ۰.۴۵ (۴۵ درصد)، میتواند بعد از یکسال ۳۶۹ کیلوگرم پلوتونیوم تولید کند. این مقدار پلوتونیوم حاوی دیگر ایزوتوپ‌ها و همچنین مخلوط با دیگر محصولات شکافت و اورانیوم ۲۳۵ و ۲۳۸ است که در پروسه دیگری باید پلوتونیوم از اورانیوم و دیگر محصولات شکافت و محصولات ناشی‌ از تجزیه در درون راکتور تفکیک بشود که به آن پروسه شیمیایی PUREX گفته می‌‌شود. همچنین پلوتونیوم ۲۳۹ باید از دیگر ایزوتوپ‌های پلوتونیوم هم جدا بشوند، اما برای جلوگیری از این پروسه سخت، میله‌های سوخت در درون راکتور‌های مخصوص تولید پلوتونیوم درجه سلاح، صرفا تا زمانی‌ محدود و از پیش تعیین شده مورد تابش نوترونی قرار میگیرند، تا از تولید دیگر ایزوتوپ‌های دردسر ساز در سلاح هسته‌ای تا حد ممکن جلوگیری شود. این مدت زمان بسته به نوع راکتور بین ۱ تا ۳ ماه است! میله‌های سوخت هر چه مدت زمان طولانی تری مورد تابش نوترونی قرار گیرند، مقدار ایزوتوپ‌های دردسر ساز بیشتری نیز تولید خواهند شد! به عنوان مثال اگر میله‌های سوخت در راکتور بوشهر برای یک سال مورد تابش قرار گیرند، تقریبا نصف پلوتونیوم به دست آمده، پلوتونیوم ۲۳۹ خواهد بود! به عبارت دیگر راکتور بوشهر در سال میتواند ۱۸۴ کیلوگرم پلوتونیوم ۲۳۹ تولید کنید! همچنین باید افزود که به دلیل عدم یکسان بودن فلاکس نوترونی در یک راکتور، مخصوصا آب سبک بوشهر، میله‌های سوخت بسته به اینکه در کدام قسمت راکتور قرار گرفته ا‌ند، میتوانند مقدار پلوتونیوم متفاوتی با درصد ایزوتوپ‌های متفاوتی، ولو اینکه یکسال هم مورد تابش قرار گیرند، تولید کنند! عموما در هسته درونی‌ یک راکتور بیشترین فلاکس نوترونی را دارید!

مقدار پلوتونیوم ۲۳۹ به دست آمده را اگر تقسیم بر ۳ تا ۵ کیلوگرم برای کره هسته‌ای در سلاح هسته‌ای کنید، تعداد بمب‌های بالقوه را میتوانید به دست آورید! در مورد راکتور بوشهر این تعداد بین ۶۱ تا ۳۶ عدد در سال هستند. در اینجا مخصوصا کشور عربستان با ساخت تعداد قابل توجهی‌ از راکتور‌های هسته‌ای در سالیان آینده، با پلوتونیوم تولید شده در واقع به یک کشور دارنده بالقوه مواد هسته‌ای برای یک زرادخانه گسترده تسلیحات هسته‌ای تبدیل می‌‌شود!