Home / 評論分析 / 【軍事博評】William﹕為何朝鮮能、伊朗不能?論伊朗核計劃的問題

【軍事博評】William﹕為何朝鮮能、伊朗不能?論伊朗核計劃的問題

美國於本年5月時退出伊朗核協議,並於8月6日重新恢復對伊朗的第一階段制裁。儘管如此,伊朗總統魯哈尼仍致力與2015伊朗核協議》的其他簽約國維持協議。今天伊朗的困境可說和早前與美國簽定協議的朝鮮形成鮮明對比,而兩國的核計劃開始甚早,為何會有今天的差異?

二氧化鈾固體,俗稱黃餅,是最初階的核材料。(網絡圖片)

伊朗核計劃其實早於巴列維時代開始,甚至比朝鮮還早,而且和朝鮮有著接近的優勢——伊朗自己有具開發價值的鈾礦;早期核設施和朝鮮相約,開局時的環境甚至優於朝鮮:伊朗透過購買開採公司股權及與南非簽訂購買「黃餅」的協議,得到大量鈾元素供應,作為民用核發電計劃的重要後援。然而,今天朝鮮已經成為準核國家,鈈的生產能力在1994年已經達到25公斤/年的水平,至2014年更達35公斤(差不多一年2-3個核彈);同樣30年,伊朗在核武發展的最主要指標——鈈的生產能力及存量仍然很少,甚至被認為要到2030年代中期以後才有大規模生產的能力(而鈈生產還只是核武計劃的第一步)。伊朗的經濟當量、工業實力及人民生活水平比朝鮮高出幾班,而且受孤立度遠不及朝鮮,為何距離核武反而更遙遠?

 

伊朗核設施示意圖。(網絡圖片)

 

首先了解一下伊朗核計劃的主要設施:伊朗現時有兩個主要鈾礦、四個已存在或在建的反應堆/反應堆群,以及四個核相關設施(及一個重水生產中心)。四個反應堆包括:Arak的重水反應堆IR-40(早期由俄國協助設計,但計劃於1990年代後期中斷,現時未完工並改裝中(1));2011年啟用的布什爾市(Bushehr)的民用輕水式發電反應堆(原使用法國的反應堆,停建十多年後續建並改用俄國VVER-1000反應堆);伊斯法罕(Ishafan)核能研究中心的小型反應堆群(三個規模小而功率極低的研究反應堆)及位於首都德黑蘭,由美國援建的TRR池式反應堆。四個主要核設施包括德黑蘭核子研究中心;2006年開始運作的伊斯法罕鈾材料製作所及核廢料處理中心;2007年開始運作的Natanz的氣體離心機鈾分離廠;2012年開始運作的Fordo高級鈾濃縮處理設施。

由現時資訊得知,伊朗核計劃的特點是民用色彩強於軍用、更重原料製造與取得,以及重視鈾多於鈈,而且發展亦非常緩慢,為何會有這樣的情況?這恐怕要由國家體制、歷史、外部因素及伊朗政府對核計劃的態度講起。

對伊朗執政派系(無論是溫和改革派還是強硬保守派)而言,最麻煩的管治威脅其實是不滿經濟不佳的激進派民眾。(網絡圖片)

 

政軍體制因素,伊朗沒法集中全力發展核武技術

 無論從甚麼角度去看,1980年後的伊朗政教合一政體還是比朝鮮金家封閉式專政開放。他們有選舉,政治上明顯亦分成三派,經濟上雖受封鎖但並不很封閉,不少人口亦受過西方教育洗禮,加上國內仍有不少其他宗派及宗教,無論怎樣實施宗教法或全力發展軍事,政府最終也是要照顧整體民眾生活需求,以保持社會安定,將資源全力投入核計劃是非常困難的事;另一方面,伊朗除背後的高加索外,幾乎是三面受敵,伊拉克方向及波斯灣沿岸更要面對美國及其他遜尼派國家的威脅,戰略形勢亦迫使伊朗維持一支強大的常備軍力,種種因素都令伊朗難以投入更多資源於核發展上,就算搞核技術也是解決國內缺電問題為長年優先。

兩伊戰爭中奔赴巴士拉前線的伊朗酋長坦克。(網絡圖片)

 

歷史因素:伊朗革命「嚇走」大量科學家

 相對於朝鮮師從俄國,巴列維時代的伊朗核科學家主要是受美國及法國所訓練,而且當中女性甚多,而巴列維也開始了相當宏大的「民用核能發展計劃」。這班科學家在伊朗革命後因為宗教意識形態問題,以及當時伊朗新政府對外國留學科學家的不信任,多選擇流亡國外。伊朗在巴列維王朝時代的相關核研究人員多達400人,員工總數接近4500人,但1980年代中後期重新組織核研究團隊,專家只有大約200多人及總計2200名員工,今天規模還是差不多。人才的流失令伊朗核計劃受到很大打擊。

1980年後伊朗GDP走勢。2015-17年,GDP是保持上升的。(網絡圖片)

 

歷史因素:兩伊戰爭及90年代經濟困境

兩伊戰爭持續八年,伊朗傷亡達50萬人以上,而更驚人的是戰爭耗費達6,700億美元。這驚人的消耗,加上石油價格急降,1990年代後伊朗的經濟長期停滯,似乎也令伊朗在資金投入上倍感困難;事實上,整個1990年代伊朗的核工業也沒有大進展,只有與俄國簽署興建大型壓水式反應堆,並預期於2009年完成,然而這種反應堆無法提供足夠的鈈作核武器用途,幾乎就是民用項目。伊朗核計劃發展,大約要到2000年以後才有明顯的動作。

伊朗國防工業師承英美,整合能力其實不錯,圖為俄制R-27飛彈被整合到伊朗空軍的F-14A上。(網絡圖片)

 

外部因素:美國及以色列早已「盯緊」伊朗

1989年霍梅尼逝世,哈梅內伊接任精神領袖一職。相對於霍梅尼,哈梅內伊對伊朗政府相關研發計劃已鮮有插手,伊朗保守派亦已意識到核計劃可能是保障國家安全的重要選項,但此時冷戰已經過去,美國及以色列開始「盯緊」伊朗的一舉一動,尤其是大殺傷力武器方面。

納坦尼亞胡於4月時公佈伊朗15年前的核武計劃資料。資料是摩薩德特工在德黑蘭核子研究中心的資料庫盜取的,有關資料可能是拉夫桑賈尼時代訂立的遠期計劃。2003年時任總統的哈塔米為取得方同意發展民用核電,將大部分伊朗核活動暫停,以表誠意。(網絡圖片)

 

美國及以色列在1980年後對伊朗核計劃的態度,大部分時間都是「零容忍」,甚至連民用核電都是百般阻撓,這並不奇怪:基於歷史原因,伊朗大部分派系一直對美國存有強烈戒心,而且伊朗有中東地區最強的國防工業能力,在核技術及彈道導彈上可對美國造成一定威脅;以色列就更不用說了,伊朗的保守與激進勢力一直視以色列為死敵,激進派的總統甚至不斷出口術激怒以色列,且他們所支持的敍利亞什葉派民兵(與及黎巴嫩的真主黨遊擊隊)一直和以色列衝突不斷,威脅以色列北部邊境。萬一伊朗掌握核子武器,頭號目標自然瞄準美、以兩國。

當年被美軍登船臨檢的銀河號,最後什麼都搜不到。(網絡圖片)

 

美國早在1990年代中期已經對伊朗進行一定制裁,例如制裁支援伊朗核計劃的公司;各種海上臨檢亦時有發生,最出名的是「銀河號事件」(當然,事件主要和化武有關);另外美、以兩國在伊朗國內的情報網一直監視伊朗核計劃的進展及進行破壞。這情報網絡滲透得宜,比美國早年對朝鮮情報掌握有效得多,例如一直盛傳2010年開始伊朗多名核科學家屢遭行刺或襲擊,是美、以或其他遜尼派伊斯蘭教國家策劃,目的是破壞核計劃及阻嚇其他核科學家不敢參與官方研究;另外,以色列2009年底甚至利用Stuxnet電腦病毒,對Natanz的鈾分離離心機中心發出假命令,令該廠部分離心機轉速過高而損壞。

納坦芝(Natanz)的氣體離心機鈾分離廠,現時只有6000個離心機,非圖上說的54000。(網絡圖片)

 

除此以外,美國甚至在80年代已運用外交影響力,阻撓伊朗取得任何武器級核技術,這方面的努力現時仍鮮有公開,但無論俄國還是中國(甚至是阿根庭,結果整段時間伊朗獲得的最大幫助,是秘密由巴基斯坦購入離心機),至現時所提供伊朗的核技術,不是發電用的輕水堆,就是規模小得只能作為研究/訓練用的小型反應堆,幾乎沒有任何軍事價值;作為對核武計劃最重要的鈈生產,伊朗除1967年美國提供、位於德黑蘭的池式研究堆(一年最多生產600克鈈)外幾乎什麼都沒有,可說直接打擊伊朗的鈈生產能力。

伊朗核計劃的焦點:IR-40池式重水堆。現時的改造計劃主要是大幅縮小燃料棒承托結構,令產鈈能力減少至1/10,但維持製造其他工業及醫療核物質的能力。(網絡圖片)

伊朗高層對於核計劃的目的舉旗不定

 伊朗核計劃最大的問題,是核政策走向反覆,多年來似乎在應否擁有核能、應走向核能還是核武以及是否利用核能發展來和西方談判之間不斷猶疑。而這點正是由霍梅尼掌政時開始的。

霍梅尼一方面認為研發核子(以及生、化)這類高科技武器,會令伊朗更易受西方及蘇聯控制;而且他亦不信任受西方教育思想影響的科研人員;另方面,受到伊斯蘭教思想影響,霍梅尼似乎認為核生化武器殺傷力過大,「很不伊斯蘭」;他甚至指令軍事研究人員寧願研究更多解藥及防毒面具,研發生化武器還擊是最後選項;而在核子研究上,他停止興建核設施,甚至要求將已建成的反應堆圍阻體改成大穀倉。在1979-1984年間,伊朗的核計劃幾乎完全停止,之後雖然有所恢復,但投入不多,進展亦因戰爭及國際制裁而變得有限。對霍梅尼而言,核計劃似乎也是迫不得以的最後手段,亦非伊朗急於完成的計劃。無論霍梅尼的真正動機是什麼,伊朗的核計劃幾乎停止了關鍵的8年。

Bushehr 1號輕水式反應堆圍阻體。總統魯哈尼正在視察運作。該圍阻體正是霍梅尼西求改成穀倉的那個。(網絡圖片)

 

伊朗在1990年代初期制訂新的核計劃。當時政體已有轉變,精神領袖哈梅內伊更傾向減少直接干預政府運作,時任總統拉夫桑賈尼是支持發展核計劃,但多次強調不是軍用。由預備購買及興建的硬件來看,計劃的確較聚焦於民用發電(例如購買民用核電站及興建鈾燃料濃縮設施(註2)),這是因為經過多年的經濟封鎖,伊朗的電力設施急劇衰退,國民經常受停電之苦,國內生產亦每每經常停電而受影響。

亦由於標榜民用核能,伊朗似乎很迴避鈈生產的規劃,可用於鈈生產的阿克拉IR-40重水反應堆建設工程一直處於「拖拉」狀態;其他如自行建造小型石墨堆以生產鈈,他們幾乎想都沒想過(註3)。1997年後伊朗的改革派總統哈塔米上任,核計劃持續發展(例如購買離心機及開始進行濃縮鈾生產的前期工作),並已引起美國警愓,到喬治布殊時代更指責伊朗為邪惡軸心之一。但哈塔米2003年時願意停止提煉濃縮鈾兩年,並簽署核不擴散條約,同時接受IAEA監察,換取西方接受伊朗發展民用核能;當然,直到哈塔米卸任,布殊政府似乎仍對伊朗的建議毫無興趣。

艾哈邁迪內賈德巡視離心機設施。(網絡圖片)

 

至激進派的艾哈邁迪內賈德上台,不但重啟鈾元素的分離及處理工作,更不時炫耀伊朗核計劃的進展,以及要脅退出與IAEA的合作,結果引來國際間更嚴厲的制裁,甚至受國內不同派系的劣評;伊朗第一個民用核反應堆亦於他在任期間投入運作,同時開始製作反應堆用的低濃縮度鈾燃料。雙方雖有會面,但爭持與制裁仍然持續,直至2013年8月現任總統魯哈尼正式上台,並對外發表核武器不適合伊朗的國防政策、宗教與道德底線的演說,並再次停止鈾濃縮過程,從而令各方均回到談判桌,並最終於2015年達成核協議。

 

亞納克拉(Anarak)的核廢料處理設施,可能仍存放未作鈈分離的燃料棒。(網絡圖片)

 

回看38年的伊朗核計劃過程,伊朗政府高層由保守派與改革派輪流執政,在抗拒核科技、發展民用核電及以核計劃作為談判籌碼中不斷遊移,唯獨在邁向核武(指生產鈈元素)的步伐上裹足不前。大部分研究除推搪美國阻止外,很少由伊朗高層的角度去思考。筆者也不確定為何伊朗高層在這點上猶疑不決(事實上,伊朗自己搞一個類似曼哈頓計劃中的X-10石墨反應堆並不是太困難的事),有可能是他們認為大步跨過核門檻太過危險,很可能立即和美、以及其他阿拉伯敵國進入戰爭狀態,「惹禍上身」有關。

 小結

總括來說,早年伊朗比朝鮮更有發展核武的潛力,然而,戰爭、國內政局及國際環境令伊朗發展核計劃障礙重重;更重要的是,伊朗官方對核計劃發展方向搖擺不定,錯過發展核武的最佳時間(朝鮮正正於1980年代開始在蘇聯協助下興建石墨反應堆,而蘇聯解體前後一段時間,大量核技術專家「出逃」賺錢,這是取得蘇聯核武技術最容易的一段時間)。純粹由外交博奕角度去看,伊朗的核計劃現在已失先機,形勢已惡劣到最多只能發展民用核能而已,要再進一步,伊朗恐怕要承受難以預料的後果。

 

【博評】溫仕文:破壞伊朗核協議 損人不利己

 

註1:IR-40小型重水反應堆1990年代開始籌劃,但拖至2004年才開始興建,至2014年還未建成。後來在伊朗核協議中,伊朗承諾將反應堆改造成難以生產武器級鈈燃料的類型,去年4月伊朗與中國在維也納簽訂協議,由中國著手改造工作。

造成筒型的鈈239金屬,這樣做是要防止發生臨界反應。右圖為鈈238金屬塊,放出衰變熱非常高,通常用作核電池。(網絡圖片)

 

註2:有人可能會認為伊朗買入離心機以提煉更高濃度的鈾235,就是發展核武的證據。然而熟知核工業的人會知道,提煉濃縮鈾也是民用核電的必要技術,你不能由提煉濃縮鈾來判斷一國是否發展核武,且鈾更適合用來做發電燃料及鈈彈的加強反應層,但若直接拿來做核彈則「浪費」很多寶貴材料,例如廣島「小男孩」的「純鈾」核彈,總鈾235含量足足要64公斤純度達90%以上的,不單昂貴,因為要重覆多次不同轉速的提煉,曼哈頓計劃中的離心機群運作了一年半才有足夠材料造一枚,爆炸力也偏低(而鈈只需10公斤就可進行臨界反應);更重要的是,純鈾核彈只能用槍式進行引爆,槍式核彈在重量、尺寸及效率上也非常不理想,大部分核物質都會浪費掉,想要達到12000-15000噸的威力,沒有1噸半也別想。若果伊朗以目前的離心機數量判斷,所能造出來的純鈾彈數量不但少,威力偏低,重量也過大而不適合彈道導彈投擲,威懾力實在……

美國的X-10石墨氣冷堆,工人正由石墨管中取出燃料棒。(網絡圖片)

 

註3:所有鈾核反應都會產生鉟元素,為何沒有人說發電用輕水式反應堆可能引起核武擴散問題?這需由鈈如何生成講起:可作核彈原料的同位素鈈239是在鈾238吸收快中子後經歷兩次核嬗變而成的。鈈本身鮮與其他化學物品發生作用,可用化學分離法把燃料內其他物質取走,從而取得鈈。

一般輕水式反應堆是用水做冷卻劑及中子慢化劑,好處是便宜又易處理,中子吸收比率適中,而且慢化中子(讓它們撞擊鈾核而發生連銷反應)的能力較高,然而由於快中子生成較少,能生成的鈈239少,且輕水堆普遍兩年停一次爐換燃料,已生產的鈈239中有更高比例因不斷受其他輻射照射而變成自發裂變率更高的同位素鈈240。鈈240和鈈239重量相差太少,難以分離,做為核彈彈芯,會放射太多中子而令其他鈈或鈾「緩慢裂變」並放熱,這放在反應堆不是問題,但在核彈中就難以長期穩定存放,甚至大幅削弱裂變當量,故武器級鈈一般不能有超過7%的鈈240

典型的石墨慢化管反應堆/ Magnox構造,「地板」就是反應堆的天蓋,而有顏色的位置是放置燃料棒的位置。樓頂有大型吊機,方便抽出整段燃料棒。(網絡圖片)

其他類型的反應堆如重水反應堆、石墨慢化管反應堆/ Magnox及快中子滋生堆,因為所用慢化劑不同,有更多快中子可以撞擊鈾238,形成更多的鈈;當中如石墨慢化管堆/ Magnox甚至有特殊設計,可以在開爐狀態下即將燃料取出,拿到分離設施提取鈈239,故生產的鈈元素可以更多。

手機分享本文:

Scan the QR Code
William Lam
現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

Check Also

【軍事博評】呂琪:「刻赤之爭」後烏克蘭頒布戰爭狀態令的真正原因

  俄羅斯和烏克蘭軍 ...

發表迴響

你的電子郵件位址並不會被公開。 必要欄位標記為 *

這個網站採用 Akismet 服務減少垃圾留言。進一步瞭解 Akismet 如何處理網站訪客的留言資料