הפיצוץ המסתורי של מנוע טיל השיוט הגרעיני הרוסי

מאת 6 ספטמבר 2019

מבט מבס"א מס' 1,280, 6 בספטמבר ביוני 2019

 תקציר: הפיצוץ הקטלני שארע לאחרונה בניסוי מנוע טיל השיוט הגרעיני בורווסטניק שרוסיה מפתחת בשנים האחרונות מציב סימני שאלה לא רק לגבי סיבות הפיצוץ ומאפייני הטיל, אלא אף אם התקלה הייתה מקרית וניתן להתגבר עליה או שנחשף כשל יסודי בתוכנית ההתחמשות הרוסית השאפתנית עליה הכריז הנשיא פוטין ב-2018.

בעת ניסוי (ב-8 באוגוסט) מנועו הגרעיני של טיל השיוט 9M730 בורווסטניק (ברוסית יסעור; כינויו במערב SSC-X-9 Skyfall) אירע פיצוץ מסתורי שהציב סימני שאלה על תוכנית פיתוח דור חדש של חמישה כלי נשק מתקדמים עליה הכריז הנשיא פוטין ב-2018. נמסר כי בתאונה הטרגית נהרגו שמונה אנשים, מהם חמישה מעובדי רוסאטום, סוכנות האנרגיה הגרעינית הרוסית, וכן נפצעו שלושה מאנשיה. לפי הודעת רוסאטום, האסון ארע בעת בחינה וניסוי של "מקור אנרגיה איזוטופי עבור מנוע רקטי המתודלק בדלק נוזלי". זאת ועוד, זמן קצר לאחר הפיצוץ דיווחה סוכנות ניטור מזג האוויר ( (Roshydrometעל עלייה משמעותית בקרינה במרחק ארבעים ק"מ מאתר הפיצוץ בצפון הרחוק של רוסיה. כמו כן דווח על קפיצה של 16 מונים ברמת הקרינה בעיר סברודבינסק הסמוכה לאתר הפיצוץ ועל הצטיידות התושבים המבוהלים ביוד האמור להפחית את השפעות החשיפה לקרינה.

התנהלותן הראשונית של הרשויות ברוסיה בהיוודע האירוע הייתה בגדר אובדן עשתונות המזכירה מעט את התנהלותם באסון צ'רנוביל. כך למשל הונחו תושבי הכפר ניונוקסה הסמוך לאתר הפיצוץ לפנות מיד את בתיהם, אך לאחר זמן קצר ההוראה בוטלה. תחילה מסרו הרשויות פרטים מעטים על האירוע והכחישו שהמדובר בתאונה גרעינית. רק מאוחר יותר פרסמה סוכנות רוסאטום סרטון שבו רואיינו בכירים במרכז הגרעיני שבו עבדו המדענים שנהרגו, ובו שפכו מעט אור על הניסוי הקטלני.

הקרינה שהתפזרה בפיצוץ הוכיחה בבירור כי מנוע הטיל שהתפוצץ בניסוי היה גרעיני. יתרה מזאת, השלטונות הרוסיים הודו כי חמישה מהרוגי הפיצוץ היו מומחי גרעין. בנוסף גילו המומחה האמריקני לבקרת נשק ג'פרי לואיס ואנשי צוותו באמצעות מערכת זיהוי אוטומטית שנועדה לזהות ספינות המרוחקות מהחוף ובאמצעות תצלומי לוויין כי הספינה סרבריאנקה (הנושאת דלק גרעיני עבור ספינות שוברות הקרח הגרעיניות בים בארנץ) עגנה מעל חודש ימים לפני הפיצוץ באזור סגור הסמוך לאתר הניסויים הצבאי בניונוקסה והמשיכה לעגון שם כשלושים שעות לאחר הפיצוץ, כנראה לסייע בטיהור האזור מחומרים רדיואקטיביים. בדרך כלל עוגנת הספינה בנמל הבסיס שלה במורמנסק.

לפי נתוני מודיעין צבא ארה"ב, מאז 2016 בוצעו 13 ניסויים של בורווסטניק או מערכותיו, כולל הניסוי הטרגי ב-8 באוגוסט, אך רק שניים ניתנים להגדרה כמוצלחים פחות או יותר. בניסוי שבוצע בנובמבר 2017 שוגר הטיל מאתר בנובאיה זמליה ובמהלך הטיסה נוסו כל מערכותיו אך הטיסה ארכה כשתי דקות בלבד, בהן עבר הטיל כ-35 ק"מ ואז התרסק בים בארנץ. ניסוי אחר שבו נבדק הכור הגרעיני של הטיל בוצע בינואר 2019, ולפי סוכנות הידיעות הרוסית טאסס הוא נחשב מוצלח. מכל מקום, נתונים אלה מצביעים כי פיתוח הטיל עדיין רחוק מסיום. יצוין כי כבר בראשית שנות השישים של המאה הקודמת, בעיצומה של המלחמה הקרה, קיים הפנטגון את "פרויקט פלוטו" במטרה לפתח טיל שיוט על-קולי בעל מנוע גרעיני שנועד לשאת מספר ראשי קרב – פרויקט דומה לבורווסטניק הרוסי. ברם ההתקדמות הרבה בפיתוח טילים בליסטיים בין יבשתיים הפכה את פרויקט פלוטו למיותר בראיית הפנטגון, ולפיכך הוא בוטל ב-1964.

מתוך תרשים סכמתי של הטיל בורווסטניק ששוחרר לפרסום על-ידי מיניסטריון ההגנה הרוסי עולה כי הטיל נורה מתוך כן השיגור שלו באמצעות רקטת האצה המתודלקת בדלק נוזלי, ולאחר שהטיל מואץ למהירות רבה מתחיל מנוע הטיל לפעול. המנוע מבוסס על טכנולוגיית מגח סילון אשר מאפשרת לטיל להגיע למהירות על-קולית עד כדי עשרים מאך. מנוע מגח סילון גרעיני יונק פנימה אוויר דרך נחיר; האוויר נדחס, לאחר מכן מחומם לטמפרטורה גבוהה מאוד באמצעות הכור הגרעיני שבתוך המנוע, ולבסוף נפלט מאחור החוצה במהירות, ובכך מספק לטיל דחף רב לנוע קדימה. צורת הכור הגרעיני שבתוך המנוע הינה גליל חלול אשר האוויר הדחוס מוזרם לתוכו על מנת לחממו.

הנהלת רוסאטום הגדירה את הניסוי הכושל כניסוי "מקור אנרגיה איזוטופי עבור מנוע רקטי המתודלק בדלק נוזלי". הגדרה זו שוללת את האפשרות שמקור האנרגיה המיושם בטיל בורווסטניק הינו האיזוטופ המתכתי פלוטוניום-238. כמו כן הקפיצה הגבוהה ברמת הרדיואקטיביות באוויר באזורים הסמוכים לאתר הניסוי שוללת אפשרות זו. זאת מכיוון שפלוטוניום-238 אינו בקיע ולכן אינו ישים בכור גרעיני. למרות שאיזוטופ זה הינו מקור קרינת אלפא, קרינה זו היא בעלת טווח קצר ביותר שנעצרת לאחר חמישה ס"מ של אוויר. מכל מקום, בשל פליטת אלפא העוצמתית של האיזוטופ ניתן להשתמש בו כמחולל תרמו-אלקטרי איזוטופי, ואכן נעשה שימוש באיזוטופ זה כמקור אנרגיה בתוכנית החלל האמריקנית. לפיכך ניתן לקבוע בוודאות כי "מקור האנרגיה האיזוטופי" שאליו התייחסו בסוכנות רוסאטום היה כור גרעיני. יתרונו של מנוע המבוסס על כור גרעיני הינו בכך שהוא מאפשר לטיל השיוט לנוע באוויר לאורך זמן רב ביותר ולכן טווח הטיסה שלו הוא בלתי מוגבל.

ברם, הקפיצה הגבוהה ברמת הרדיואקטיביות באוויר באזורים הסמוכים לאתר הניסוי מקטינה את הסבירות כי הכור הגרעיני המותקן בטיל בורווסטניק מתודלק באורניום מועשר, ואפילו לדרגת העשרה גבוהה. יש לשער אפוא כי הדלק הגרעיני של הכור הינו פלוטוניום-239, אשר נוסף להיותו רעיל הוא גם רדיואקטיבי. הוא גם מתאים יותר לתדלוק כור מיניאטורי מכיוון שהמסה הקריטית שלו נמוכה פי חמישה מהמסה הקריטית של אורניום-235, ויש בכך לאפשר את הקטנת ממדי הכור. זאת ועוד, אפשר שדלק הפלוטוניום שבכור אינו מתכתי אלא במצב של תמיסת מלח, דבר המאפשר צמצום כמות הפלוטוניום הדרושה לתדלוק הכור. השערה זו עשויה להסביר מדוע קבעו ברוסאטום כי התקלה התרחשה בשל "מקור אנרגיה איזוטופי עבור מנוע רקטי המתודלק בדלק נוזלי". יצוין בהקשר זה כי ברוסאטום מתנהלת פעילות רבה הקשורה לפיתוח כורי מלח מותך שהינם כורי ביקוע גרעיני בהם נוזל קירור הכור העיקרי ו/או הדלק הגרעיני הינם תערובת מלח מותכת, וכמו כן ביישומי פלוטוניום-239 כדלק לכורים גרעיניים.

אשר להתפוצצות מנוע הטיל ב-8 באוגוסט, נראה שנגרמה בשל קפיצה מהירה בקריטיקליות הכור מעבר לרמה המותרת. זאת מכיוון שבטילי שיוט גרעיניים מותקן מאיץ המבוסס על דלק נוזלי במטרה להאיץ את הטיל למהירות שתאפשר את הפעלת הכור. לכן קיימת סבירות רבה לכישלון שארע בשלב השיגור בשל תקלה בסנכרון רקטת ההאצה עם מערכת הכור הגרעיני, ולחילופין או בנוסף, בגלל כשל במערכת בקרת קריטיקליות הכור.

לסיכום, ובראייה כוללת, דומה כי מתחדשת לנגד עינינו מגמת מרוץ התחמשות של המעצמות הגדולות באמצעי לחימה בלתי קונבנציונליים, לפחות לשם הרתעה. אולם המצב עלול להתדרדר לרוע המזל ל"מלחמה קרה" שנייה.

 גרסה PDF

* סא"ל (מיל') ד"ר רפאל אופק הוא מומחה בתחום הפיזיקה והטכנולוגיה הגרעינית, ששימש כאנליסט בכיר בקהילת המודיעין הישראלית.

[email protected]

Lt. Col. (res.) Dr. Raphael Ofek
סא"ל (מיל') ד"ר רפאל אופק

(Ph.D. Ben-Gurion University) Former senior analyst in IDF military intelligence and the Prime Minister’s Office. Specializes in WMD (Weapons of Mass Destruction) proliferation in the Middle East and North Korea. Email: [email protected]