Die hard... with science

Oczywiście w każdym filmie o dzielnym policjancie z Nowego Jorku pojawiały się "drobne" nadużycia typowe dla wielu filmów sensacyjnych robionych z przymrużeniem oka (wystarczy wspomnieć przemielenie człowieka przez silnik odrzutowy bez szkody dla silnika albo McClane'a hasającego po kadłubie lecącego myśliwca) i piąta część cyklu pod tym względem po prostu wpisuje się w pewien standard. W tym kontekście nie budzi zatem zdziwienia, że w automacie Kałasznikowa nigdy nie kończy się amunicja (wot tiechnika!), a wirnikiem ogonowym śmigłowca Mi-26 można szatkować betonowe konstrukcje bez szkody dla łopat (a my dyskutujemy o brzozach...).

Tu jednak scenarzyści poszli dalej wkraczając na pole minowe pt. Czarnobyl. Oczywiście nie spodziewałbym się po filmie fabularnym jakiegokolwiek naukowego spojrzenia na zagadnienie, jednak niektóre bzdury są naprawdę kosmicznych proporcji.

Z filmu dowiadujemy się zatem, że katastrofa czarnobylska była dziełem paru skorumpowanych przedstawicieli władzy radzieckiej, którzy przy pomocy reaktora produkowali materiały rozszczepialne do bomb jądrowych nie tylko dla Armii Radzieckiej jak Partia przykazała, ale także dla własnych przedsięwzięć natury kapitalistycznej. No ale że chcieli za dużo i za szybko, to - jak to ładnie określił polski tłumacz - "reaktor pieprznął".

Samo to nie byłoby nawet straszliwie dalekie od granic prawdopodobieństwa (reaktory typu czarnobylskiego faktycznie mogły być wykorzystane do produkcji natury zbrojeniowej), gdyby nie fakt jakiż to materiał rozszczepialny rzekomo produkowano. Scenarzyści umyślili sobie bowiem, że materiałem tym był... wzbogacony uran. Cóż, takich rzeczy to nawet nauka i technika radziecka wymyślić nie zdołały. Żeby wyjaśnić dlaczego jest to kompletny idiotyzm wystarczy bardzo pobieżnie przyjrzeć się temu jak działa i do czego służy reaktor jądrowy.

Otóż typowy reaktor jądrowy, czarnobylskiego nie wyłączając, to urządzenie, w którym prowadzony jest w sposób kontrolowany (no, na ogół, w Czarnobylu się nie w pełni udało) proces rozszczepienia jąder atomów materiału rozszczepialnego. W ogromnej większości przypadków materiałem tym jest izotop uranu U-235. Trudność polega na tym, że zawartość tego izotopu w uranie naturalnym (tj. pochodzącym ze złóż naturalnych) jest niemal śladowa - jest to około 0,7%. Prawie cała reszta to izotop U-238, który rozszczepialny nie jest. Z punktu widzenia reaktora niemal bezużyteczny.

Żeby było trudniej, bardzo nieliczne reaktory mogą pracować na uranie o takim składzie jak naturalny. Zależnie od konstrukcji wymagane jest na ogół, by udział U-235 wynosił 3-5% w momencie załadunku paliwa do reaktora. Proces, który pozwala na zwiększenie udziału "pożytecznego" uranu w uranie, jest nazywany "wzbogacaniem" i prowadzony jest w specjalnych zakładach metodami wykorzystującymi tak banalną cechę jak różnica mas atomowych izotopów, przy czym nie ma to nic wspólnego z reakcjami jądrowymi. Dopiero z takiego wzbogaconego uranu można zrobić paliwo do reaktora. Ale nie bombę. Żeby z uranu zrobić bombę atomową, wzbogacenie musi być znacznie wyższe. Dla bardzo prymitywnej bomby mogłoby wystarczyć około 20%, ale typowy uran do produkcji broni jądrowej (określany po angielsku mianem "weapons-grade" - czyli taki, o jakim mowa w filmie) to poziom wzbogacenia 80% i więcej. Takie coś nie pojawia się w normalnej elektrowni jądrowej nigdy.

Nie znaczy to, że w reaktorze (nawet energetycznym) nie można produkować materiałów rozszczepialnych. Można i nawet reaktor czarnobylski był do tego bardzo dobrze dostosowany. Tyle że nie uran. Tu rolę odgrywa ten "bezużyteczny" z energetycznego punktu widzenia uran-238. Okazuje się, że umieszczony w strumieniu neutronów w rdzeniu reaktora izotop ten wychwytuje swobodne neutrony i zamienia się w niewystępujący w naturze pierwiastek: pluton. Powstający podczas pracy reaktora izotop Pu-239 także jest bardzo dobrym (ba, nawet lepszym) materiałem do produkcji bomb. Tak więc istotnie wypalone paliwo można wykorzystywać do celów zbrojeniowych, choć nie każde i nie zawsze. Warunkiem jest tu usunięcie elementu paliwowego po odpowiednim czasie pracy rzędu jednego miesiąca (wcześniej plutonu jest za mało, potem tworzą się także inne izotopy, które znakomicie utrudniają oddzielenie tego właściwego). W praktyce oznacza to, że produkcja plutonu odbywa się tylko w takich reaktorach, które mają możliwość przeładunku paliwa w trakcie pracy - a w elektrowniach jądrowych takich reaktorów jest bardzo niewiele. Istotnie natomiast była to jedna z bardzo ważnych dla radzieckiego użytkownika cech reaktorów typu RBMK, takich jak zainstalowane w Czarnobylu. Tak więc scenarzyście coś dzwoniło, ale nie w pełni wiedział w jakim kościele...

Warto przy tym wszystkim zapamiętać, że wbrew obiegowej opinii typowy energetyczny reaktor jądrowy nie może być wcale łatwo wykorzystany do produkcji materiałów rozszczepialnych dla broni jądrowej. Tak samo nie da się po prostu odzyskać odpowiedniej czystości materiałów rozszczepialnych z wypalonego paliwa, które pracowało w reaktorze przez kilka lat, tak jak się to typowo w cywilnych zastosowaniach odbywa. Do uzyskania odpowiedniej czystości plutonu konieczne jest natomiast nie tylko utrzymywanie paliwa przez określony czas w reaktorze, ale także poddanie go bardzo specjalistycznej obróbce w równie specjalistycznym zakładzie (a nie w samej elektrowni). Ma to ogromne znaczenie z punktu widzenia zapobiegania przejęciu materiałów rozszczepialnych o wartości bojowej przez osoby niepowołane, w tym terrorystów.

Jednak w hollywoodzkiej rzeczywistości oczywiście fizyka i logika zastosowania nie mają. Nie tylko zatem są produkowane zupełnie niemożliwe materiały, to jeszcze w zupełnie niemożliwych ilościach sądząc po liczbie skrzyń w magazynie. A to przecież tylko "produkcja uboczna". Założenie, że władza radziecka mogłaby być tak głupia, by tej skali ubytków nie zauważyć, też jest dość zabawne, nawet jak na Amerykanów.

Jednak ani to największe absurdy w filmie, ani najzabawniejsze. Najśmieszniejszy jest bowiem kawałek, gdy grupa złoczyńców wchodzi do pomieszczenia, w którym ten nieszczęsny uran jest składowany. Niewietrzonego od 1986 roku, w którym panuje ponoć bardzo wysoki poziom skażenia (co wskazuje stosownie nowocześnie wyglądający tablet). Ale nie ma się co przejmować, materiały promieniotwórcze to żaden problem, gdyż najwyraźniej nauka radziecka i ten problem zdołała rozwiązać. Wystarczy spryskać pomieszczenie specjalną substancją (jak zapewniono członków ekipy - niegroźną dla zdrowia) i voilà, po problemie! Trzeba o tym szybko powiedzieć Japończykom, którzy zmagają się ze skutkami Fukushimy. I w ogóle opatentować i sprzedawać, wystarczy spryskać odpady jądrowe i po sprawie!

Niestety tak prosto nie ma. Oczywiście - to tylko film. I to z założenia nieszczególnie ambitny, mający zapewnić prostą rozrywkę. Szkoda jednak, że trzeba w nim umieszczać aż takie bzdury. Szczególnie w temacie, w którym wyobrażenia ludowe są bardzo dalekie od rzeczywistości i w czasach, w których tzw. wykształcenie ogólne przestaje obejmować jakiekolwiek zagadnienia naukowe. A wbrew pozorom poruszone zagadnienie wcale nie jest trywialne, szczególnie w erze międzynarodowego terroryzmu, kiedy pozyskanie przez organizacje pozapaństwowe materiałów rozszczepialnych wydaje się poważnym problemem. Tego problemu oczywiście ignorować nie wolno, on jest zupełnie realny. Ale - na szczęście dla wszystkich miłośników pokojowego rozwiązywania problemów - zagadnienie zdobycia materiałów do budowy bomby atomowej nie jest tak proste jak wynikałoby to z fabuły filmu.