Подземные ядерные. Подземные ядерные взрывы: как их устраивают и зачем

«Мирный атом» - это не только атомные электростанции, дающие электричество. В 1950–80 гг. было проведено более 150 «мирных» промышленных взрывов: для создания водохранилищ и каналов, стимулирования источников нефти и газа, тушения пожаров и даже поворота рек вспять. Почему впоследствии правительства США и СССР отказались от этой идеи?

Чаган - озеро в Казахстане, созданное Чаганскими ядерные испытаниями 15 января 1965 года. Ядерные взрывы проводились для народного хозяйства. В дальнейшем планировалась в Казахстане с помощью ядерных взрывов создать около 40 искусственных водоёмов общим объёмом 120-140 млн м³. В таких глубоких резервуарах с оплавленным дном и небольшим зеркалом испарения планировалось аккумулировались весенние стоки вод.

А ведь идея выглядела вполне разумной: берем ядерную бомбу (или много ядерных бомб) - и взрываем ее для того, чтобы скажем проложить канал, создать искусственный водоем, дамбу, разрушить айсберг, добыть побольше нефти, получить подземное хранилище…. Считалось, что такое использование позволит сэкономить массу усилий и времени при относительно небольших издержках. Так что нет ничего удивительного в том, что такие взрывы действительно проводились, причем в весьма больших количествах.

Идеально круглая точка на карте - озеро Чаган, образованное в результате первого советского промышленного подземного ядерного взрыва в 1965 году. Водохранилище сделать не получилось - даже 35 лет спустя уровень радиации на берегу превышал естественный фон в 200 раз .

США

Американцы задумались о мирном применении ядерного оружия где-то в 1950-х годах. Как обычно, было предложено множество мега-проектов того, на что можно было бы пустить силу атома. Один из них предполагал использование ядерных бомб для расширения Панамского канала, или создания его альтернативы - т.н. “атомного канала”, который бы проходил через Никарагуа. Другой, за авторством Эдварда Теллера, предполагал строительство искусственной гавани на Аляски, что потребовало бы взрывы пяти водородных бомб.

По непонятной причине, местному населению не очень понравилась эта идея и в итоге всю затею благополучно похоронили.

Существовал также проект создания канала, который бы заполнил впадину Каттара водами Средиземного моря. В свое время эту идею активно продвигали американцы в качестве альтернативы Асуанской плотине. В 1964 году к проекту подключился добрый немецкий инженер Фридрих Басслер, который предложил использовать 213 полуторамегатонных бомб, чтобы создать 80 километровый канал.

В этом канале были бы установлены турбины гидроэлектростанции. Поскольку площадь котловины составляет 20 000 км2, считалось, что вода из нее будет испаряться быстрее, чем она будет наполняться, что обеспечило бы бесперебойную работу сооружения в течении многих десятилетий.

Так что нет ничего удивительного в том, что вскоре начались испытания, призванные оценить, насколько реально использование данной технологии. В историю они вошли под названием операция Плаушер (или, если перевести, операция Плуг – названием явно выбиралось со смыслом). В 1962 году на полигоне в Неваде было произведено испытание Седан, в ходе которого на глубине 194 метров была взорвана 104 килотонная бомба. В результате взрыва, было выброшено 11 миллионов тонн грунта и образовался кратер глубиной 100 метров и диаметром около 390 метров, который ныне входит в реестр исторических мест США.

И все бы ничего, но взрыв был совсем не таким чистым, как ожидалось: образовалось облако, разнесшее радиоактивные осадки по всей стране. Это стало большим ударом по позициям тех, кто предлагал использование ядерных бомб для создания инженерных сооружений.

Почувствуйте себя в эпицентре - полость, оставшаяся после взрыва трехкилотонного заряда на глубине 350 метров. Стрелка указывает нанесчастного смертника человека.

В рамках операции Плаушер также исследовался вопрос о том, можно ли использовать ядерное оружия для интенсификации нефте и газодобычи. Идея заключается в том, чтобы с помощью ядерного взрыва разорвать пласт и увеличить приток добываемого флюида (газа, воды, конденсата, нефти либо их смеси) к забою скважины.

Всего было проведено три испытания – первые два (1967 и 1973 год) показали, что ядерный взрыв действительно может поспособствовать увеличению добычи. Однако получавшийся таким образом газ содержал повышенный уровень радиации. Несмотря на все уверения компаний о том, что использование подобного газа не опасно для здоровья, и его радиоактивность после очистки будет превышать естественный фон всего на 1%, вскоре стало понятно, что у ядерного газа в США нет абсолютно никаких коммерческих перспектив.

В 1973 году было проведено третьей и последнее испытание в этой серии, в рамках которого на глубине 2 километра были взорваны три ядерных заряда. Оно завершилось неудачей - во-первых, газ все еще был радиоактивным, а во-вторых, образовавшиеся полости не соединились, как планировалось, и стимулировать газодобычу не удалось.

Этот взрыв стал последним в серии мирных в США. Всего в период с 1962 по 1973 было проведено 27 испытаний, в рамках которых было взорвано 33 ядерных устройства. Выводы были неутешительны: несмотря на все усилия, взрывы приводили к слишком большому радиоактивному загрязнению как непосредственно самого места детонации, так и окружающих районов из-за чего использование ядерных бомб для каких-то инженерных работ было неприемлемо. В 1977 году операция Плаушер была окончательно закрыта.

СССР

Что касается страны Советов, то пускай там начали проводить мирные (или, как их называли, промышленные) взрывы позже, чем в США, зато в отличие от заокеанских товарищей этот процесс был поставлен на весьма широкую ногу.

Испытания проводились в рамках т.н. Программы №7. Всего в СССР было произведено 124 промышленных ядерных взрыва (впрочем, некоторые источники дают и большие цифры). С помощью них в СССР создавались подземные хранилища для хранения газоконденсата, воронки для водохранилищ, пытались строить плотину и отработать технологию поворота рек. Много взрывов было предпринято в рамках сейсморазведки недр.

Первым советским промышленным взрывом стало испытание Чаган, проведенное в Казахстане в 1965 года. Его целью было создание искусственного водохранилища для нужд сельского хозяйства и орошения полей. Взрыв 170-килотонной водородной бомбы привел к образованию вороник диаметром 430 метров и глубиной 100 метров. После этого был создан канал, который соединил русло реки Чаган с этой воронкой. Так на свет появилось озеро Чаган, также известное как “атомное озеро”.

Купающийся в атомном озере человек - министр среднего машиностроения Ефим Славский. Хороший пиар, как бы сейчас сказали.

Я думаю, что мне не стоит говорить, почему из ядерной воронки вышло не самое лучшее водохранилище. Даже по состоянию на 2000 год уровень радиации на берегу превышал естественный фон от 60 до 200 раз в зависимости от места замера.

Особым советским ноу-хау стало использование ядерных бомб для ликвидации горящих газовых скважин. В 1963 году на месторождении Урта-Булак в Узбекистане произошла авария, в результате которой вспыхнул 70-метровый факел. Попытки потушить его обычными средствами провалились. Шутка ли, за сутки там сгорало 12 миллионов кубометров газа.

В итоге, чтобы погасить факел, было решено использовать последнее средство. К каналу скважины была пробурена наклонная штольня, в которую на глубине 1500 метров был заложен ядерный заряд. Через 23 секунды после детонации горевший 1064 дня факел наконец погас.

Но этот успешный случай на мой взгляд все же скорее является исключением. Например, попытка в 1972 году потушить горящее месторождение в Харьковской области окончилась провалом. Его потушили позже уже традиционными способами. В 1981 году была предпринята попытка потушить Кумжинское месторождение. Однако вместо ликвидации аварийного выброса произошло размножение мест разрывов пород и мест выбросов конденсата. После этого месторождение законсервировали, выход газа со дна наблюдается до сих пор.

В рамках эксперимента “Сай-Утёс” в 1969 – 1970 году в Казахстане было проведено три подземных термоядерных взрыва с целью “образования провальных воронок, не связанных с полостью взрыва” - т.е. для создания водохранилищ. Однако, пускай в двух случаях из трех воронки и были созданы, но успехом итоги испытаний назвать сложно. Трещиноватость полученных горных пород привела к тому, что вода в воронках не задерживалась.

В 1971 году в Пермской области был произведен тройной ядерный взрыв (проект “Тайга”), целью которого была отработка технологии и начало создания Печоро-Камского канала. Всего для его строительства планировалось использовать 250 ядерных бомб. Но по результатам уже первого испытания выяснилось, что канал таким образом создать не удастся, и потому проект вскоре быстро свернули. Помимо солидной остаточной радиации, на месте взрывов остались три неиспользованные скважины, породившие кучу легенд о забытых там ядерных бомбах.

Закончилась неудачей и попытка создать плотину в Якутии. Планировалось провести восемь ядерных взрывов, которые должны были вспучить землю, однако уже первое испытание (1974 год) привело к аварийной ситуации. От идеи отказались, а воронку от греха подальше засыпали.

Ряд взрывов был направлен на создание подземных хранилищ - но и с ними все было не слишком гладко. Например, в 1980 - 1984 годах в Астраханской области было произведено 15 подземных ядерных взрывов (проект “Вега”). Вначале все было хорошо, но уже через пару лет, 13 созданных таким образом хранилищ стали уменьшаться в объёме. Через год всего семь из них находились в эксплуатации. Вскоре их использование также прекратилось. Авторы идеи считали, что границы оставшихся после взрывов полостей должны были остеклениться, однако в них судя по всему проникли грунтовые воды, которые вначале растворили радиоактивные остатки, а затем стали выносить их на поверхность.

Попытка создать таким же образом хранилища газоконденсата на Таймыре тоже не увенчалась успехом. Подземные полости оказались меньше расчетных и так и не использовались.

В 1979 на донбасской шахте “Юнком” был взорван заряд мощностью 0.3 килотонны с целью снять напряжения в угольном массиве и тем самым повысить безопасность шахтеров. Мнения специалистов по вопросу того, привел ли взрыв хоть к какому-то позитивному эффекту, расходятся.

Последний взрыв по Программе №7 в СССР был произведен в 1988 году. В следующем 1989 году был введен мораторий на все виды атомный испытаний. В целом, из всей советской мирной ядерной программы наибольшую отдачу при наименьшем риске для окружающей среды принесли взрывы, использовавшиеся для сейсморазведки и интенсификации нефтедобычи. Попытки же создать что-то с помощью ядерной бомб, использовать ее в инжнерных целях были не слишком успешными с практической точки зрения. Я уж не говорю про многочисленные случаи, когда в ходе этих самых мирных взрывов случалось серьезное радиоактивное загрязнение местности.

Это конечно банально, но на мой взгляд причина подобных неудач весьма проста: ядерная бомба создавалась с целью уничтожения людей, а не как инструмент тонкой настройки для созидания и обустройства мира к лучшему.

Конечно же все знают о таком виде испытаний, как подземный ядерный взрыв, но я не совсем понимал все же специфику такого варианта. Как? Зачем? Чем такой вариант испытания выгоднее и лучше? Для каких целей?

В 1947 году Совет министров СССР одобрил постановление о начале строительства полигона для испытания первой советской атомной бомбы. Строительство завершили 26 июля 1949 года. Полигон площадью 18,540 кв. км располагался в 170 км от Семипалатинска. Впоследствии оказалось, что выбор места для полигона был сделан удачно: рельеф местности позволял проводить подземные ядерные испытания в штольнях и скважинах.

Всего на Семипалатинском полигоне в период с 1949 по 1989 год было проведено 122 атмосферных и 456 подземных ядерных испытаний.

Вот какова технология проведения подземного ядерного взрыва...

Первые — США

Первый в истории подземный ядерный взрыв был произведен США под кодовым названием «Uncle» на Невадском полигоне 19 ноября 1951 года. Взрыв на выброс грунта мощностью 1,2 килотонны был проведен на малой глубине (5,5 м), исключительно в интересах министерства обороны для проверки поражающих факторов. Первое «полноценное» подземное ядерное испытание «Rainier» состоялось на невадском полигоне, площадке Rainier Mesa, 19 сентября 1957 года.

Схема проведения ядерного испытания Rainier

Ядерное устройство мощностью 1,7 килотонны было подорвано в тоннеле горы на глубине 275 м.

Он проводился для отработки методики испытаний ядерных зарядов в подземных условиях, а также для проверки способов и средств дальнего обнаружения подземных взрывов. Это испытание заложило основы технологии проведения подземных ядерных испытаний, особенно это стало актуальным после подписания «Московского договора 1963 года» о запрещении ядерных испытаний в атмосфере, космическом пространстве и под водой.

Клубы пыли, поднятые ударной волной взрыва Rainier

Всего до первого советского подземного взрыва правительством США в ходе операций было проведено 21 подземное ядерное испытание.

Подготовка к испытаниям

Штольня для первого советского подземного ядерного взрыва 380 м длиной была прорыта внутри скального массива полигона на глубине 125 м. После переоборудования штольни во взрывную камеру на специальной тележке по рельсам подавался контейнер с ядерным зарядом в 1 кт в тротиловом эквиваленте.

При взрыве внутри камеры давление могло достигать нескольких миллионов атмосфер, поэтому штольня была оборудована тремя участками забивки. Это делалось для предотвращения попадания наружу радиоактивных продуктов взрыва.

Первый участок забивки длиной 40 м имел железобетонную стенку и состоял из щебеночной засыпки. Через забивку проходила труба для вывода потока нейтронов и гамма-излучения к датчикам приборов, которые регистрировали развитие цепной реакции. Второй участок, состоявший из железобетонных клиньев, имел длину 30 м. Третий участок забивки 10-метровой длины был сооружен на расстоянии 200 м от взрывной камеры. Там располагались три приборных бокса с измерительной аппаратурой. Также по всей штольне были размещены и другие измерительные приборы.

Эпицентр обозначался красным флагом, расположенным на поверхности горы, прямо над камерой взрыва. Подрыв заряда осуществлялся автоматически с командного пульта, находившегося на расстоянии 5 км от устья штольни. Здесь же размещалось сейсмическое оборудование и аппаратура для регистрации электромагнитного излучения от взрыва.

Испытание

В назначенный день с командного пульта был подан радиосигнал, включающий сотни приборов различного типа, а также обеспечивавший подрыв самого ядерного заряда.

В результате на месте взрыва образовалось пылевое облако, вызванное камнепадом, а поверхность горы над эпицентром поднялась на 4 м.

Никакого выхода наружу радиоактивных продуктов не наблюдалось. После взрыва вошедшие в штольню дозиметристы и рабочие обнаружили, что участок штольни от устья до третьей забивки и приборные боксы не разрушены. Радиоактивного заражения также зафиксировано не было.

6 ноября 1971 года на безлюдном острове Амчитка (Алеутские острова, Аляска) был приведен в действие 5-мегатонный термоядерный заряд Cannikin — самый мощный за всю историю подземных взрывов. Испытание было проведено США с целью изучения сейсмических эффектов.

Последствием взрыва стало землетрясение в 6,8 балла по шкале Рихтера, вызвавшее поднятие грунта на высоту около 5 метров, крупные обвалы на береговой линии и сдвиги пластов земли по всему острову площадью 308,6 км.

Мирные взрывы

С 1965 по 1988 год в СССР действовала программа мирных ядерных взрывов. В рамках секретной «Программы №7» было произведено 124 «мирных» ядерных взрыва, 117 из них проводились вне границ атомных полигонов, причем с помощью подрывов ядерных зарядов ученые решали только народно-хозяйственные задачи. Так, ближайший к Москве ядерный взрыв был произведен в Ивановской области.

Предполагалось, что с помощью подземных мирных ядерных взрывов можно будет интенсифицировать добычу нефти и газа, создавать гавани, каналы и водохранилища, а также вести разработку полезных ископаемых на бедных месторождениях.

источники

Ядерный взрыв в центре России

За 50 лет "ядерного безумия” (с 1945 по 1996 год) в разных уголках нашей планеты было взорвано почти 2500 атомных зарядов. По большей части это были устройства, созданные для «нужд обороны”. Но проводились и «мирные” взрывы. Хотя таковыми их можно считать с большой натяжкой. Один из взрывов «прогремел” всего в 300 километрах от Москвы. К счастью, это единственное ядерное испытание, проведенное в Центральной части России. Но было-то оно аварийным.

"ГЛОБУС-1”…

19 сентября 1971 года жители некоторых деревень Ивановской области неожиданно почувствовали, как земля уходит из-под их ног. Задребезжали стекла в домах, замычали коровы в хлеву. Однако, толком испугаться никто и не успел. Колебания почвы продолжались всего несколько секунд и закончились также неожиданно, как и начались.

Через несколько дней, из слухов, которые передавались из уст в уста, старожилы узнали причину возникновения этого необычного «природного явления”. Поговаривали, что где-то под Кинешмой военные взорвали какую-то «страшную” бомбу. И, якобы, что-то у них не получилось, коль скоро район взрыва оцепили солдаты и входить туда не разрешалось никому. Оцепление вскоре было снято, но запрет на посещение ягодных мест сохранялся еще долго. Что на самом деле случилось в тот сентябрьский день, местные жители, а вместе с ними и остальное население России, узнали через 20 лет, когда был снят гриф секретности с многих событий советской эпохи.

Как это часто бывает, тогдашние сообщения «сарафанного радио” во многом соответствовали действительности. Оказалось, что в тот день в 4 километрах от деревни Галкино Кинешемского района (Ильинская сельская администрация) Ивановской области на левом берегу реки Шача был произведен подземный взрыв ядерного устройства мощностью 2,3 килотонны. Это был один из серии "мирных” ядерных взрывов, осуществленных в промышленных целях. Эксперимент проводился по заказу Министерства геологии СССР и носил кодовое наименование «Глобус-1”. Глубина скважины ГБ-1, в которую был заложен ядерный заряд, составляла 610 метров. Целью взрыва было глубинное сейсмозондирование по профилю Воркута-Кинешма.

Сам эксперимент прошел «без сучка и задоринки”: заряд сдетонировал в положенное ему время, оборудование, размещенное и в непосредственной близости от точки испытаний, и удаленное на тысячи километров, исправно регистрировало колебания земной коры. На основе этих данных планировалось выявить запасы нефти в северных районах европейской части страны. Забегая немного вперед, скажу, что решить поставленную задачу удалось - новые нефтяные месторождения были обнаружены в Вологодской и Костромской областях.

В общем, все шло нормально, пока на 18-й минуте после взрыва в одном метре к северо-западу от зарядной скважины не возник газо-водяной фонтан с выносом радиоактивных песка и воды. Выброс продолжался почти 20 дней. Впоследствии выяснили, что причиной аварии явилось некачественное цементирование затрубного пространства зарядной скважины.

Еще хорошо, что в результате аварии в атмосферу выходили только инертные радиоактивные газы, имеющие небольшой период полураспада. А за счет разбавления в атмосфере происходило быстрое снижение радиоактивности в приземном слое воздуха. Поэтому уже через несколько часов после взрыва на расстоянии 2 километров от эпицентра мощность дозы не превышала естественный радиационный фон. Загрязнение воды в реке Шача выше допустимых нормативов наблюдалось на расстоянии всего нескольких десятков метров. Да и то только в первые дни после аварии.

Сухие цифры документов говорят, что на третьи сутки максимальное значение мощности дозы составило 50 миллирентген в час, а на 22 день - 1 миллирентген в час. Через 8 месяцев после взрыва мощность дозы на объекте не превышала 150 микрорентген в час на устье скважины, а за ее пределами - 50 микрорентген в час, при естественном радиационном фоне 5-15 микрорентген в час.

Как было написано в отчете о проведении эксперимента, «благодаря слаженной работе службы радиационной безопасности никто из населения и участников взрыва не пострадал”. В общем-то, это действительно так. Не пострадал никто. Но только в тот злополучный день. Об отдаленных и косвенных последствиях медики от атомной отрасли почему-то не любят говорить.

И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ

А они – последствия – похоже, все-таки были. «После этого «Глобуса” телята с двумя головами родились, - вспоминала фельдшер из деревни Ильинское Надежда Сурикова. – Дети недоношенные стали рождаться. Выкидыши теперь обычное дело, а когда я начинала работать – все бабы нормально полный срок выхаживали”. Это свидетельство опубликовала в 2002 году издание «Газета”.

Надежда Петровна уверена, что двое местных детей умерли именно от лучевой болезни. Подростки побывали на месте взрыва через два месяца, а зимой оба захворали – мучались головными болями. Отвезли их в Иваново, там поставили диагноз – менингит. Вскоре ребят не стало. Деревенские в менингит не верят.

По версии местных властей, подростки сами виноваты в своей смерти. Несмотря на запрет, они пробрались в закрытую зону и сдвинули бетонные плиты, которыми была закрыта шахта. Хотя, трудно представить, как они могли справиться с многотонными блоками. Разве что готовились с годами превратиться в «Илью Муромца” и «Алешу Поповича”.

Кроме того, в расположенных рядом с местом взрыва населенных пунктах резко возросло число смертей от рака. Причем, не только в 1970-х годах. По данным главного врача областного онкодиспансера Эммы Рябовой, по числу раковых заболеваний Ивановская область по-прежнему держит первое место по России.

Неблагоприятная экологическая ситуация в районе взрыва сохраняется до сих пор. В чем-то она даже усугубилась с годами. По данным завотделом радиационной безопасности Ивановской областной СЭС Ольги Драчевой, в 1997 году в некоторых точках площадки зафиксировано гамма-излучение мощностью 1,5 тысячи микрорентген в час, в 1999-м – 3,5 тысячи, а в 2000-м – уже 8 тысяч! «Сейчас мощность излучения упала и составляет порядка 3 тысяч микрорентген, – говорит Ольга Алексеевна. – Но все свидетельствует о том, что изотопы продолжают выходить на поверхность”. Обычно это происходит во время паводков – талые воды вымывают зараженный грунт и разносят его по округе.

ЧТО ДЕЛАЛОСЬ И ЧТО ДЕЛАЕТСЯ

«Гиблое место» близ деревни Галкино никогда не оставалось без внимания властей. Еще в 1976 году для изучения причин аварии и последствий воздействия взрыва на недра в зону взрыва были пробурены две скважины. До бурения на территории объекта были вырыты три траншеи. В процессе бурения скважин и их исследований буровая жидкость и откачиваемая вода, содержащие радиоактивность (цезий-137 и стронций-90), собирались в этих траншеях. По завершении исследований траншеи и вся загрязненная территория были засыпаны чистым грунтом. Загрязненность атмосферы на буровой площадке осталась на уровне фоновых значений.

И в последующие годы специалисты изучали район взрыва «Глобус-1”. В 1990-х годах эти экспедиции стали ежегодными. По данным на начало XXI века, ситуация в районе взрыва была следующей. Радиоактивный грунт находится на глубине от 10 сантиметров до полутора метров, а в местах засыпанных грунтом траншей - до 2,5 метров. На территории объекта мощность дозы гамма-излучения на высоте 1 метра от поверхности колеблются от 8 до 380 микрорентген в час. Наибольшие показания наблюдаются на ограниченных участках и обусловлены вскрытием для контроля траншеи.

В 2002 году ситуацией в Кинешемском районе озаботилась администрация области. Состоялся ряд совещаний, на которых было принято решение о консервации места взрыва. Запланировано спрямление русла реки Шача, насыпка чистого грунта на месте взрыва, укладка новых железобетонных плит, на которые, в свою очередь, еще раз должны насыпать грунт.

Работы на объекте "Глобус-1” были включены в Программу «Радиационная безопасность России» и начались в 2003 году. Завершены ли они или еще продолжаются, никто определенно сказать не может.

Как никто не может сказать ничего определенного и о ярко-желтых автоцистернах со значками, извещающими о радиоактивной угрозе, которые все летние месяцы 2005 года ездили в сторону объекта. Об этом сообщила газета "Иваново-Вознесенск”. Машины имели номера Тверской, Мурманской и Воронежской областей, где, как известно, находятся атомные электростанции. Журналисты допускают возможность того, что в Ивановскую область свозили какие-то опасные отходы с АЭС. Власти области это категорически отрицают. Однако, выяснить, что за груз возили автоцистерны не удалось ни в одном из «заинтересованных” ведомств.

ДРУГИЕ "ГЛОБУСЫ”

Хотя взрыв в Ивановской области и проходил под обозначением "Глобус-1”, он не был первым, проведенным в рамках проекта по сейсмозондированию профиля Воркута-Кинешма.

Первый эксперимент под кодовым обозначением «Глобус-4” был произведен 2 июля 1971 года в Коми АССР. Спустя 8 дней там же было проведено второе испытание, которое обозначено в официальных документах как «Глобус-3”. Потом был взрыв в Ивановской области, о котором было рассказано выше. И, наконец, 4 октября 1971 года, был проведен «Глобус-2” в Архангельской области.

Из четырех экспериментов печальные последствия имел только один. Взрывы в Коми АССР и в Архангельской области прошли так, как и рассчитывали.

"МИРНЫЕ” ЯДЕРНЫЕ ВЗРЫВЫ

Согласно официальным данным, в Советском Союзе в период с января 1965 года по сентябрь 1988 года было осуществлено 124 ядерных взрыва в мирных целях, в том числе 119 взрыва вне территории ядерных полигонов. Все они были проведены под землей.

Первый такой эксперимент состоялся 15 января 1965 года в Казахстане, на территории Семипалатинского испытательного полигона. Испытание имело кодовое обозначение «Чаган” и его целью являлась отработка нового типа заряда, который предполагалось в дальнейшем использовать для проведения промышленных ядерных взрывов. Оно прошло успешно, продемонстрировав и надежность устройства, и относительную простоту его применения.

В том же году, 30 марта, в Башкирии под кодовым названием «Бутан” «прогремел” первый взрыв, имевший «практическое назначение” – его целью являлась интенсификация добычи нефти в этом регионе. К тому же это был и первый в нашей стране так называемый «групповой ядерный взрыв” – два заряда были заложены неподалеку друг от друга в скважинах 617 и 618, и взорваны одновременно.

В последующие годы «взрывные работы” с использованием ядерных зарядов проводились довольно интенсивно. Заказчиками экспериментов выступали различные министерства и ведомства: геологии (51 взрыв), газовой промышленности, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, среднего машиностроения.

Широка была и «география” применения ядерных зарядов в мирных целях (взрывы, произведенные на ядерных полигонах, в данном случае не рассматриваются). На территории РСФСР (Башкирская, Коми, Калмыцкая и Якутская АССР, Тюменская, Пермская, Оренбургская, Ивановская, Иркутская, Кемеровская, Архангельская, Астраханская, Мурманская и Читинская области, Ставропольский и Красноярский края) был взорван 81 заряд, в Украине – 2, в Казахстане – 33, в Узбекистане – 2, в Туркмении – 1. Остальные «братские республики” сия доля миновала.

Последний промышленный ядерный взрыв в СССР был произведен 6 сентября 1988 года. Заряд мощностью 8,5 килотонн был взорван в Архангельской области. Эксперимент носил кодовое наименование «Рубин-1”.

ИНЦИДЕНТЫ НА ИСПЫТАНИЯХ

Взрыв в Ивановской области – не единственное советское ядерное испытание в рамках программы использования атомной энергии в мирных целях, которое относят к аварийным. Был и ряд других инцидентов. Причем, последствия «Глобуса-1”, по сравнению с другими, можно считать и не такими уж «серьезными”. По словам ведущего научного сотрудника московского института промышленных технологий Вячеслава Ильичева, прозвучавшим 11 марта 2002 года на совещании в Администрации Ивановской области, на котором рассматривался проект ликвидации последствий ядерного взрыва тридцатилетней давности, из 81 «мирного” ядерного взрыва, произведенного на территории Российской Федерации, четыре были аварийными.

К сожалению, информации об этих инцидентах не так уж и много – атомное ведомство по-прежнему не спешит сообщать о том, что же в действительности происходило в минувшие годы в различных уголках нашей необъятной страны. Но кое-какие сведения все же просочились через «высокие заборы”.

Так, известно, что 24 августа 1978 года в Якутии по заказу Министерства геологии СССР был проведен эксперимент «Кратон-3”. По халатности рабочих из шахты, в которую был заложен ядерный заряд, выбило бетонную заглушку, предотвращавшую выход радионуклидов на поверхность. Больше всего от этого пострадали сами участники работ, поскольку именно в сторону их лагеря и двинулось заражённое облако.

Аварийным называют специалисты и взрыв на реке Обуса в Усть-Ордынском Бурятском автономном округе. Хотя официальные данные на этот счет отсутствуют полностью. Этот эксперимент под кодовым названием «Рифт-3” состоялся 31 июля 1982 года. О том, что в ходе испытаний были какие-то проблемы говорит факт резкого роста числа онкологических заболеваний среди местных жителей. Особенно пострадали дети. Может быть, это и просто совпадение. А, может быть, и нет.

Повышение радиационного фона после проведения «мирных” ядерных взрывов фиксировалось в Красноярском крае, в Якутии, в Мурманской области. К счастью, «показатели” лишь незначительно превышали естественный фон, поэтому говорить о каких-либо серьезных последствиях для населения и природы нельзя. Хотя, «ничто не проходит бесследно”.

А вот неблагополучная радиационная обстановка в Астраханской и Оренбургской областях, где ядерными взрывами создавались подземные ёмкости для хранения нефте- и газоконденсата, сохраняется до сих пор. Сооружения эти эксплуатировались с нарушением технологии: вместо того чтобы закачивать в них обезвоженные продукты, внутрь заливались растворы, способные накапливать радиацию. Сейчас, спустя десятилетия, подземные полости стали уменьшаться в объёмах и «радиоактивный рассол” начал проступать на поверхность.

И еще один факт. Существует довольно любопытный, хотя и не широко известный документ. При желании с его текстом можно ознакомиться в интернете. Если хорошо поискать. Озаглавлен он «Анализ экологической обстановки в России” и был подготовлен специально к заседанию Президиума Госсовета РФ в июне 2003 года. В нем, в частности, сказано: «Негативные последствия подземных ядерных взрывов, проведенных в мирных целях, отмечаются в Якутии, Архангельской, Пермской и Ивановской областях”. А не свидетельствует ли это, что об аварийных «мирных” ядерных взрывах мы знаем лишь малую толику?

После эксперимента "Рубин-1” "мирных” ядерных взрывов в СССР не проводили. А вскоре и на испытания боевых зарядов был наложен мораторий, который длится до нынешних дней.

*****************

На картинке перед вами не карта сокровищ партийной казны КПСС. И не места могильников.
Красными точками обозначены места ядерных взрывов для глубинного сейсмозондирования земной коры при поиске полезных ископаемых. Да, именно так в советское время искали газ и нефть и исследовали подземную структуру. Причем опасность подобных взрывов оказалась минимальной, по крайней мере никто ничего вредного не нашел до сих пор. Потому как действовали по программе содержащие весьма три строгих пункта:

1) Измеримые количества радиоактивных продуктов не должны попасть в доступные человеку зоны
2) Не должны использоваться ядерные взрывы, в результате которых радиоактивные продукты хотя и не попадают непосредственно в среду обитания человека, но будут находиться в контакте с продуктами, используемыми человеком
3) Должны быть „заморожены“ любые ядерные камуфлетные взрывы, если они не являются единственным - быстрым и эффективным - решением, соразмерным с масштабом проблемы

В принципе все разумно, как в правилах робототехники. Да и благодаря возможности таких взрывов был за 25 секунд остановлен пожар на Урта–Булакских газовых месторождениях Узбекистана в 1966 году. И затем они же помогли устранить проблемы еще на четырех аварийных газовых фонтанах.
Да и оказывается уничтожать химическое оружие гораздо эффективнее и удобнее именно с помощью ядерных взрывных технологий.

Первые два взрыва, на поверхности земли и под ней на глубине 5 м, состоялись в ходе операции Buster-Jangle 19 и 29 октября 1951 года. Тогда исследовался поражающий эффект от воздействия таких взрывов. Первым "настоящим" подземным испытанием был Plumbob Rainier - 19 сентября 1957 года на глубине 290 м подорван заряд в 1.7 кт. В сентябре 1961 - апреле 1962 прошла первая "подземная" операция Nougat. В СССР первое подземное испытание состоялось 11 октября 1961 года. С 1962 года дальнейшие испытания происходили исключительно под землей.

Образование кратера.

В результате подземного взрыва возможны различные варианты образования кратера, в зависимости от глубины залегания и мощности заряда. Например, при большой мощности заряда может появляться классический воронкообразный кратер.
Испытание Sedan, США 1962 год. Глубина - 200 м, мощность - 104 кт. Взрыв извлек около 8 миллионов тонн грунта, образовав кратер 410 м шириной, 100 м глубиной.

Испытание в СССР Чаган, 1965 год. Глубина - 178 м, мощность - 140 кт. Кратер диаметром 408, глубиной 100 метров. На месте кратера позднее образовалось озеро.

Либо может появится кратер из просевшего грунта, если глубина залегания окажется достаточно большой.
Взрыв на поверхности земли образует очень небольшой кратер, в основном за счет спрессовывания земли ниже эпицентра. В этом случае большая часть энергии рассеивается в атмосфере, за счет ее отражения от земли. Уже при небольшой глубине взрыва образуется больший и более глубокий кратер. Это происходит из-за отражения части энергии от верхних слоев грунта и выбросу размельченной земли горячими газами вверх и в стороны от воронки.

От глубины залегания зависит и количество грунта, выброшенного из кратера. С ростом массы подбрасываемой вверх земли уменьшается горизонтальная составляющая скорости ее движения, т.о. большая часть грунта опадает обратно в кратер. На некоторой глубине, называемой оптимальной глубиной залегания (ОГЗ), достигается наилучший компромисс между выбросом и возвратом грунта - тогда кратер достигает максимальной глубины. Глубина такого залегания находится в зависимости от типа почвы и колеблется для заряда в 1 кт от 50 м для осадочных пород до 43 м для каменистой почвы.

Развитие взрыва на ОГЗ проходит следующим образом.

Изначально формируется начальная полость и ударная волна распространяется к поверхности и во все стороны. Как только она достигает поверхности, земля немедленно начинает подниматься вверх и начинает тут же тормозится под влиянием гравитации. Так как поверхность земли находится под атмосферным давлением, давление в ударной волне падает практически до нуля и в землю уходит волна разряжения. Двигаясь в земле, волна разряжения создает в ней напряжение до тех пор, пока не превысится порог прочности грунта, тогда пласты его отделяются и взлетают вверх.

Для взрыва Sedan ударная волна достигла поверхности через 240 мс, к этому времени ее скорость снизилась до 32 м/с, полость в это время расширилась до радиуса 55 м. Волна разряжения достигла полости через 450 мс после взрыва.
Сброс давления совместно с прохождением волны разряжения позволяют раскаленному газу в полости взрыва ускорить свое расширение. Давление газа через 1.3 с прекращает оседание почвы и приводит к ускорению ее до скорости 40 м/с в течении 2 с. Несколько сотен миллисекунд позднее купол земли растягивается до своего предела и измельчается, позволяя газам под большим давлением заполнить себя. Еще через несколько сотен миллисекунд газы выходят из купола, увлекая за собой измельченную землю, образуя видимый взрыв. Через несколько секунд подлетевшая вверх почва начинает осаждаться вниз, обратно в воронку, остальной грунт продолжает подниматься высоко вверх. Наибольший кратер образуется когда измельчение и газовое расширение вносят равные вклады или из-за свойств почвы преобладает расширение газа.
Взрыв на больших глубинах может не вызвать выброса грунта из кратера, дело ограничивается лишь поднятием почвы на краях кратера либо образованием просевшего кратера.

Существенное влияние оказывает здесь тип и структура грунта. При осадочных и песчаных породах, на определенных глубинах, поверхность земли остается вообще неизмененной. Если взрыв происходит в скальных породах, находящихся под слоем песка, то полость, образовавшаяся после взрыва, заполняется, оставляя на поверхности просевший кратер. Возможна и обратная ситуация, когда плотно утрамбованные скалы разрушаются и увеличиваются в объеме, образуя на земле холм из каменной крошки.
Дальнейшее увеличение глубины способствует поглощению выделившейся энергии и уменьшает образование шахты из измельченного грунта. Во время взрыва образуется полость, раскаленная до нескольких тысяч градусов. В это время на поверхности возникает небольшой холм. В течении 5-10 минут температура падает до тысячи градусов, давление внутри полости уменьшается, и полость засыпается землей, холм при этом может осесть и смениться просевшим кратером.

На больших глубинах поверхность земли не может внести вклад в образование полости, поэтому она получается круглой и симметричной. Примерно после 1 мс, полость раздувается до 10 м, сбрасывая давление до миллиона атмосфер. После этого происходит разделение границ полости и фронта ударной волны (она уходит вперед со скоростью 5 км/с). Расширение продолжается до тех пор, пока давление газов не уравняется с давлением в окружающих скалах (для глубины 800 м это примерно 45 м). Температура к тому моменту снижается до нескольких тысяч градусов и внутри находится значительный слой расплавленных скал, в котором остается большинство труднолетучих радиоактивных изотопов.

На средних глубинах давление, развиваемое верхними пластами, ограничено, что позволяет ударной волне образовывать большое количество раздробленных скал, имеющих больший объем по отношению к цельным пластам. Таким образом, измельченная порода засыпает первоначальную полость до тех пор, пока это увеличение объема не сравняется с объемом исходной полости. Если взрыв в таких условиях производится на небольшой глубине, на поверхности образуется поднятие. Дальнейшее углубление места нахождения заряда ведет к появлению просевшего кратера. При некоторой критической глубине количество увеличившейся в объеме земли будет соответствует размеру полости. Еще глубже все изменения останутся внутри земли. Растет давление вышележащих скал и из-за этого размеры шахты из раздробленного камня сокращаются. Наконец, глубоко под землей, остается лишь сферическая область, заполненная обломками породы.

Обычно, образовавшиеся внутри земли полости долго не существуют и довольно быстро засыпаются верхними слоями грунта. Однако бывают и исключения из этого, как эта, оставшаяся после теста Nougat Gnome (3 кт, 380 м).

Проникающие в землю бомбы.
Для уничтожения хорошо укрепленных подземных объектов (ракетные шахты, бункера) взрыв в воздухе малопригоден. Так, при мощности 20 кт и высоте 30 м, образуется кратер лишь 2 м глубиной. Подобный же взрыв, но на глубине десяти метров создаст кратер сорокаметровой глубины. Подземный взрыв, даже произведенный на небольшой глубине, передает почти всю свою энергию в ударную волну в земле.
Ясно, что для проникновения в землю, бетон корпус бомбы должен быть длинным, узким и очень твердым. Начинка бомбы тоже должна обладать изрядной прочностью, чтобы не разрушится от перегрузок при ударе. Пушечная урановая схема построения заряда очень хорошо приспособлена к этим требованиям, имея маленький поперечный диаметр и будучи устойчивой к сильным ударам. Это главная область применения пушечного дизайна, использованная в проникающих бомбах Mk-8 "Elsie" и Mk-11.
В настоящее время в США находятся на вооружении термоядерные проникающие бомбы B61-11. Созданные на основе заряда B61-7, помещенного в прочный стальной корпус. Глубина их внедрения в землю - 6-7 метров.