Khám phá công nghệ và tiềm lực hạt nhân của Triều Tiên

(Thethaovanhoa.vn) - Chương trình hạt nhân quân sự truyền thống của Triều Tiên gắn liền với con đường đi tới việc sản xuất quả bom plutonium. Chính vì chu trình hạt nhân ở nước này đã được xây dựng trên cơ sở uranium tự nhiên, mà từ đó người ta sản xuất ra plutonium trong các lò phản ứng. Loại plutonium này sau đó được phân tách nhờ xử lý nhiên liệu hạt nhân chiếu xạ.

Nguyên nhân Bình Nhưỡng lựa chọn công nghệ này trong thời điểm hiện nay là khá dễ hiểu. Phương án chu trình nhiên liệu hạt nhân này là khả thi trên cơ sở công nghệ hạt nhân dân sự đã được công bố công khai từ nhiều năm trước. Tuy nhiên, cho dù plutonium có được có thể là vật liệu phù hợp để sản xuất bom hạt nhân, Bình Nhưỡng đã quyết định không dừng lại ở những gì đã làm được. Vì những lý do sau:

1. Plutonium, nói như các nhà hoá học phóng xạ và luyện kim hiếm, là nguyên liệu khá đỏng đảnh. Khi bảo quản trong thời gian dài tự nó có thể diễn ra các quá trình dẫn tới việc giảm thiểu tính chất phát nổ của nó. Đồng thời, đây cũng là vật liệu khá phức tạp khi chế tạo các chi tiết cấu tạo hạt nhân từ nó. Trong khi hoạt động tương tự diễn ra với uranium cấp độ vũ khí là khá đơn giản.

2. Đối với plutonium nền neutron có tính chất tương đối cao, vì vậy nó có thể được sử dụng như một vụ nổ hạt nhân chỉ khi đặt trong các đầu đạn implosive, tức là trong đó tốc độ chuyển đổi sang trạng thái trên tới hạn là đặc biệt cao. Những cấu trúc nguyên thủy trên nó là không thể (điều này gần như trái ngược với uranium làm giàu cao).

3. Plutonium cũng đặc trưng bởi nền bức xạ cao và độc tính, do đó làm phức tạp hơn công việc xử lý chúng (so với uranium làm giàu cao).

4. Khi sản xuất plutonium sẽ thải ra một khối lượng khá lớn chất thải phóng xạ hoạt tính cao.

Vì vậy, Bình Nhưỡng đã mua sắm cả khả năng công nghệ làm giàu uranium. Nền tảng sản xuất uranium làm giàu của Triều Tiên là máy ly tâm của Pakistan. Về bản chất, cỗ máy này là một bản sao có chỉnh sửa từ hệ thống của phương Tây vào cuối những năm 1960 - đầu thập kỷ 1970.

Hiện nay ít nhất có một cơ sở sản xuất uranium làm giàu được biết đến ở Triều Tiên. Cũng có thông tin nói về việc sản xuất uranium mức độ làm giàu thấp từ urani-235. Người ta cũng phỏng đoán việc sử dụng nó làm nhiên liệu cho lò phản ứng mua từ Pakistan. Tuy nhiên, khi tính tới tốc độ tương ứng với cơ sở hạt nhân đã đưa vào hoạt động, nhiều khả năng là ở quốc gia này còn có ít nhất một cơ sở tương tự.

Đưa vào hoạt động một cơ sở như vậy với khoảng thời gian kỷ lục trong khi thiếu kinh nghiệm chỉnh sửa các bậc thang của máy ly tâm là khá khó khăn đối với Bình Nhưỡng.

Theo các thông tin tình báo của Hàn Quốc và Mỹ, ở Triều Tiên đã xác định được 2 đến 3 khu vực, tại đó có thể lắp đặt những nhà máy làm giàu khác. Người ta cũng chỉ ra ở đó có các lối vào các công trình ngầm quy mô lớn, phát hiện có uranium bất thường trong đất, cũng như cơ sở hạ tầng điện đáng kể trên mặt đất (dây cáp, máy biến áp...).

Ngoài ra, Bình Nhưỡng đã nhận từ Islamabad không chỉ gói công nghệ liên quan đến việc sản xuất uranium cấp độ vũ khí, mà còn có cả thông tin chi tiết về cấu trúc đầu đạn hạt nhân implosive uranium. Mặc dù Pakistan không tiết lộ chính xác vấn đề liên quan, một số nguồn tin chỉ ra rằng, đã có bàn giao tài liệu về khối đầu đạn hạt nhân đầu tiên lắp ráp cho tên lửa hành trình của Trung Quốc (tài liệu đó Pakistan nhận được từ Trung Quốc vào năm 1982). Những nguồn tin khác chỉ ra rằng, đã có sự chuyển giao cả đầu đạn của Pakistan.

Theo ông Vladimir Khrustalev, chuyên gia của tổ chức quốc tế "Lifeboat Foundation", nếu như xem xét tình hình trong bối cảnh rộng lớn như vậy, thì các kết luận rút ra đối với các đối thủ của Bình Nhưỡng là khá bi quan.

Kết luận thứ nhất, đánh giá trữ lượng tiềm năng với uranium cấp độ vũ khí của Triều Tiên là đặc biệt khó khăn, ngay cả với những ước tính sơ lược nhất. Tất cả đều đang nằm trong bức màn bí mật, không một quy mô công suất làm giàu, không một chế độ làm việc nào được tiết lộ. Điều này tương phản triệt để tình hình với plutonium của Bình Nhưỡng.

Các thông số vật lý của lò phản ứng đang làm việc là khá rõ ràng, do đó có thể dễ dàng tính toán giới hạn tối đa của sản xuất plutonium. Chế độ hoạt động có thể được theo dõi bằng các hình ảnh vệ tinh thông qua sự xuất hiện hay không của hơi nước từ tháp làm mát. Trong trường hợp của uranium cấp độ vũ khí - đó là "phương trình cổ điển với nhiều ẩn số".

Kết luận thứ hai, thậm chí nếu trữ lượng uranium cấp độ vũ khí được làm rõ, thì đánh giá số lượng chính xác các đầu đạn nói chung là khá phức tạp. Vì ngay cả quả bom uranium tinh khiết một công suất có thể có hai thiết kế hoàn toàn khác nhau về nguyên tắc. Trong trường hợp này có thể nói về đầu đạn implosive và kiểu nổ đạn đại bác (nổ lõm kiểu ống nhiều tầng).

Trong kiểu nổ đạn implosive, khối lượng tiệm cận với độ tới hạn của vật chất phân tách bị dồn nén bởi sóng xung kích phát sinh từ kết quả phát nổ lớp chất nổ bao quanh, và trở thành vượt tới hạn nhờ gia tăng mạnh mật độ của sóng. Sức mạnh của vụ nổ với một hay nhiều khối lượng vật liệu phân tách phụ thuộc vào mức độ và tỷ lệ nén, cũng như sức mạnh và sự đồng bộ các nguồn neutron. Quả bom plutonium chỉ có thể là loại implosive, còn bom uranium có thể gồm cả kiểu nổ đạn đại bác.

Trong kiểu nổ loại đạn đại bác lại áp dụng liên kết bộ phận uranium gần tới hạn đơn lẻ với khối lượng tới hạn lớn hơn (trong cùng một mật độ).  Về mặt kỹ thuật, nó trông giống như bắn một mảnh nhỏ uranium ("đạn") trong không gian tự do bên trong lòng một mảnh lớn ("mục tiêu") với sự cố kết nhanh chóng của chúng rồi phát nổ.

Cơ chế implosive được cho là phổ biến trong các kho vũ khí hạt nhân hiện đại trên thế giới. Nó có lợi thế là hệ số sử dụng vật liệu hạt nhân rất cao. Vì vậy, khi sử dụng các công nghệ vũ khí hạt nhân thế hệ đầu tiên, để có vụ nổ với công suất 15-20 kiloton với cơ chế implosive cần 18-25 kg nhiên liệu uranium làm giàu cao (HEU). Còn trong cơ chế đạn đại bác cần 50-60 kg uranium với mức độ làm giàu tương tự.

Một công nghệ khác mà Bắc Triều Tiên có thể tận dụng để tăng cường kho vũ khí hạt nhân, có thể là việc sử dụng các bộ phận tổng hợp trong đầu đạn hạt nhân: khi thì  uranium hoặc plutonium được sử dụng, hoặc đồng thời cả hai nguyên liệu được sử dụng. Ví dụ, nếu quả bom plutonium đầu tiên phát nổ vào năm 1945 đã có một đầu đạn plutonium tinh khiết khối lượng 6 kg và công suất có được là khoảng 20 kiloton, thì trong quá trình thử nghiệm diễn ra vào năm 1948 đã thử nghiệm một quả bom, mà trong đó chỉ có 2,5 kg plutonium và 5 (hoặc 5,5) kg uranium làm giàu, và sức mạnh của vụ nổ đạt tới 37 kiloton!

Khi tính tới việc thiếu khả năng “bắt sống” được hạt nhân phóng xạ sau khi Bình Nhưỡng thử hạt nhân lần này, cần phải công nhận một thực tế đơn giản - trả lời lời cho câu hỏi: thành phần cụ thể và kích thước hạt nhân của quả bom vừa thử nghiệm là gì, cho đến lúc này không thể nói là có thể. Vì vậy, đồng thời có thể có những phương án khác nhau.

Kết luận thứ 3, Bình Nhưỡng khi có được vừa đủ số lượng uranium cấp độ vũ khí có thể tận dụng tất cả các ưu thế của kiểu nổ đạn đại bác. Ở cơ chế này họ có khá nhiều khả năng. Thiết kế đơn giản, kích thước nhỏ, trọng lượng, độ bền cơ học cao, không cần đến nguồn lực neutron bên ngoài, cũng không cần thử nghiệm nổ quy mô lớn. Tất cả điều này cho phép tạo ra vũ khí hạt nhân cỡ nhỏ một cách tương đối dễ dàng. Chỉ có một bất lợi chủ yếu đó là chi phí uranium cao cho mỗi đầu đạn.

Ngoài ra, tầm bắn của các phương tiện mang đầu đạn cũng có thể được tăng lên rất nhiều. Và sau đó có thể xuất hiện trong trang bị những đầu đạn hạt nhân phá hoại có thể xách tay và dễ dàng tháo lắp, hoặc những đầu đạn hạt nhân trang bị cho tên lửa chiến thuật KN-02 hay các loại tên lửa khác có trong trang bị của quân đội Triều Tiên.

Với những gì đã đề cập ở trên, có thể dẫn tới một hệ quả khá đơn giản: chương trình hạt nhân của Bình Nhưỡng càng kéo dài bao nhiêu, thì mức độ xác thực thông số thực tế kho vũ khí hạt nhân của họ càng thấp bấy nhiêu, nhưng giới hạn khả năng hạt nhân tiềm năng của họ sẽ ở mức độ cao hơn. Không phụ thuộc vào việc ai đó có công nhận Triều Tiên là “cường quốc hạt nhân” hay không.