Идея народно-хозяйственного и научного использования ядерных взрывов возникла до появления ядерного оружия. Однако реальное воплощение подобных проектов стало возможным лишь после того, как человечество накопило опыт использования атомной энергии.
В СССР этот процесс начался в 1950 г., когда И. Сталин подписал 16 мая специальное Постановление Совета Министров. Некоторое время спустя, группа ученых, работавших в закрытом исследовательском центре Арзамас-16, предложила использовать подземный ядерный взрыв для наработки одного из изотопов урана (233). В 1954 г. расчетное обоснование этого предложения было уже выполнено.
США - пионеры атомной эры
Тем не менее, пионерами использования ядерных взрывов в мирных целях стали США. 19 сентября 1957 г. американцы провели первый удачный эксперимент по созданию подземного резервуара с помощью подземного ядерного взрыва. Заряд был заложен на глубине 274 м, а образовавшаяся полость имела диаметр 33 м.
Позже США приняли специальную программу использования ядерных взрывов в мирных целях («Plowshate»), в которой предусматривалось все: от добычи полезных ископаемых и создания гаваней до… управления погодой.
Но самым перспективным американцам казался проект создания второго канала через Панамский перешеек с помощью 200-300 ядерных взрывов стоимостью от 0,75 до 1,45 млрд. долларов. Предварительные расчеты показывали, что новый канал мог быть сооружен за 10-14 лет, к 1977-1981 г. (В СССР строилось несколько аналогичных каналов. Самые известные из них: для переброски вод северных рек на юг и для соединения северных морей с Каспием.)
В целом, ученые считают, что это было время интенсивного поиска и больших надежд. Многим казалось, что энергия атомного ядра полностью подвластна человеку, а ее отрицательные эффекты могут быть взяты под контроль.
От теории к практике
Практическое воплощение идеи использования подземных ядерных взрывов в промышленных целях началось в СССР в 1962 г. под контролем министерства среднего машиностроения. 15 января 1965 г. был проведен первый такой взрыв (проект «Чаган»): для создания «воронки выброса» и искусственного водохранилища. Этот проект был в чем-то аналогичен американскому проекту Sedan, проведенному 6 июля 1962 г. Однако при создании ядерного взрывного устройства советские специалисты достигли более высокого уровня «чистоты» взрыва (94%), по сравнению с американским (70%).
Программа мирных ядерных взрывов в СССР во многом опиралась на идеи и результаты американской программы «Plowshare», но была значительно масштабнее.
Например, в июне 1957 г. А. Сахаров по просьбе И. Курчатова изучал предложение о сооружении глубоководного пути между Леной и Охотским морем за счет использования энергии взрыва атомных бомб. По подсчетам Сахарова, для сооружения канала длиной 50 км достаточно 100 «чистых водородных бомб» с мощностью взрыва 100 килотонн. Но окончательное решение в этом вопросе, по его мнению, должна была принять специальная комиссия.
Надо сказать, что это была не самая революционная идея будущего борца за демократию. В мае 1966 г. в СССР вышел специальный сборник под заглавием «Наука будущего. Некоторые прогнозы о перспективах развития науки». Материал книги носил закрытый характер и предназначался для служебного пользования. Заключительную статью в книге написал А. Сахаров. В ней он опубликовал свои предложения, в которых вышел за рамки подземных ядерных взрывов: в перечень возможного применения атомной энергии Сахаров включил взрывы в специальных камерах в интересах метеорологии.
А еще 20 годами позже «отец водородной бомбы» обнародовал достаточно смелое предложение использовать сверхмощный подземный ядерный взрыв (порядка 100 мегатонн!) для предотвращения катастрофических землетрясений и снятия в земной коре опасных напряжений (заодно, эта идея рассматривалась, как прообраз, так называемого, тектонического оружия).
Завершая сравнение программ мирных ядерных взрывов в СССР и США, надо отметить, что всего за 20 лет СССР провел 124 ядерных взрыва в мирных целях и 36 испытаний для отработки промышленных ядерных зарядов. (В ряде случаев для проведения промышленных взрывов пользовались ядерными зарядами, разработанными для военных целей.) США за это же время провели только 27 экспериментов и испытаний для отработки промышленных ядерных зарядов.
Перечень основных задач советской программы мирных ядерных взрывов и количество самих взрывов выглядит так:
- глубинное сейсмическое зондирование земной коры – 39 (на 14 профилях);
- создание опытно-промышленных подземных емкостей – 25;
- интенсификация добычи нефти в скважинах – 21;
- создание подземных полостей в массивах каменной соли – 17;
- перекрытие скважинных газовых фонтанов – 5;
- создание водохранилищ – 4;
- захоронение в глубоких геологических формациях биологически опасных промышленных стоков нефтехимических предприятий – 2;
- дробление руды в карьерах – 2;
- предупреждение внезапных выбросов угольной пыли и метана – 1.
Один из таких мирных взрывов «прогремел» даже в 300 км от Москвы. Это было единственное ядерное испытание, проведенное в Центральной части России, но оно оказалось аварийным.
Международные ограничения
В августе 1963 г. был заключен Московский договор, запрещавший ядерные взрывы в атмосфере, воздухе и под водой. Поэтому творческая мысль специалистов сконцентрировалась исключительно на подземных ядерных взрывах. 1 июля 1968 г. появляется Договор о нераспространении ядерного оружия, который в 1970 г. был одобрен большинством стран. Одна из статей Договора регулирует вопрос использования ядерных взрывов в мирных целях.
В 1969–1971 г.г. состоялись советско-американские переговоры по мирному использованию подземных ядерных взрывов. Одним из обсуждавшихся международных проектов было строительство канала, связывающего Мертвое море в Израиле с одним из ближайших морей. Рассматривались варианты «Мертвое море – Красное море» (длина канала 180 км) и «Мертвое море – Средиземное море» (длина канала с подземными туннелями 80 км). Обсуждались проекты подобных каналов для СССР, Ирана и других стран.
На международных переговорах по вопросам использования ядерных взрывов в мирных целях ученые сформулировали несколько условий, важнейшими из которых были два:
- применение ядерных взрывов (ЯВ) в мирных целях возможно лишь тогда, когда намеченный результат не может быть достигнут с помощью других средств или его эффект при использовании ЯВ будет в несколько раз выше;
- не должно быть значительного побочного воздействия на персонал, население и окружающую среду.
Донбасский «Кливаж»
Не осталась в стороне от программы мирных ядерных взрывов и советская Украина. Один из них был произведен на научной сейсмоакустической станции, на шахте «Юный коммунар» (сокращенно «Юнком»), расположенной в Енакиевском районе Донецкой области. Этот взрыв был назван горным термином «Кливаж». Шахта в былые годы выдавала на-гора до 2000 тонн угля в сутки. Однако была печально знаменита тем, что в ней из-за частых горных катастроф гибли люди.
В задачу станции входила разработка теоретического обоснования и практических мероприятий по предупреждению шахтеров о подстерегающей их опасности – внезапных выбросах угля и газа. При этих катастрофах в течение нескольких секунд из угольного пласта выбрасываются десятки тонн угля, смешанного с метаном. Спастись от смерти тем, кто находится в забое, практически невозможно.
Поэтому выход один – разработать систему предупреждения, чтобы вовремя вывести людей из опасной зоны. По воспоминаниям участников опытов тех лет, в итоге, выяснилось, что растрескивание угля, предшествующее выбросу, оказалось прекрасным предупредительным сигналом. Микросейсмические колебания угольного массива записывались на магнитную ленту, расшифровывались, и руководство шахты ежедневно получало от ученых надежный прогноз.
Имя академика Сахарова сегодня среди тех, кому пришла в голову идея с помощью ядерного заряда снять напряжения в угольном массиве и тем самым повысить безопасность шахтеров, не называют. Говорят, что в числе авторов был другой известный лауреат Ленинских и Государственных премий - академик Садовский. Может быть, то обстоятельство, что в молодости Садовский работал забойщиком на шахте, и дало ему повод заняться горными вопросами? Поскольку именно он выдвинул теорию, что мощное сотрясение горных пород разорвет связи между углем и метаном, и, в таком случае, угольные пласты перестанут быть взрывоопасными. И лучше всего для этой цели, по его мнению, подходил направленный ядерный взрыв.
По другим версиям, у истоков замысла стояли академик АН УССР Н. Поляков и министр угольной промышленности СССР М. Щадов.
Осталось в памяти и то, что руководство сейсмостанции на шахте «Юнком» было категорически против подобного эксперимента. По его мнению, сейсмоакустический прогноз успешно решал проблему безопасности шахтеров. К тому же мощность заряда, которым хотели «потрясти пласт», была явно недостаточной для такой цели. А больший ядерный взрыв был бы смертельно опасным для всего Донбасса. Но слушать его никто не стал. И 16 сентября 1979 г. на шахте «Юнком» прогремел подземный ядерный взрыв. Заряд, заложенный между угольными пластами «Девятка» и «Мазур» (самыми опасными по внезапным выбросам), подорвали ровно в полдень…
Жителям поселка тогда объяснили, что проводятся учения по гражданской обороне (ГО). Много было тех, кто не поверил и остался в своих квартирах: вроде как внеплановый выходной! Да и кто к ГО относился серьезно?! Но большинство людей было вывезено автобусами на ближайшее поле, где их кормили обедом с водкой.
Саму шахту, тем временем, оцепили войска. Неподалеку от них расположились научные лаборатории на колесах, советские и зарубежные обозреватели. Экспериментом руководил некто Н. Кусев, сотрудник Института горного дела имени академика Скочинского.
Точные оценки величины заряда и глубины его заложения теперь стали секретными. Но по информации, сохранившейся с тех лет, взрыв был эквивалентен 300 тоннам тринитротолуола, а глубина залегания заряда составляла 800 м.
А был ли смысл?
По мнению тогдашнего директора шахты В. Раевского, эффект ядерного эксперимента был чрезвычайно мал. Посудите сами. Среднестатистическая опасность на пластах «Девятка» и «Мазур» до проведения эксперимента составляла 1,8, после него – 1,7 внезапного выброса угля и газа в год. А уже в марте 1980 г. здесь произошел выброс, минимальное расстояние которого до эпицентра ядерного взрыва составляло всего 60 м!
По словам профессора В. Никитина, в оплавленной полости-капсуле сохраняется до 95% продуктов радиоактивного распада. При подработке или надработке соседних пластов вполне возможно разрушение капсулы и попадание этих продуктов в рабочее пространство шахты.
Сегодня же вообще существует мнение, что никому и дела не было до динамической разгрузки горного массива: в реальных условиях отрабатывалась атомная опасность, изучались радиус поражения и меры защиты. И шахтерский термин «Кливаж», которым назвали ядерный эксперимент, рассматривают как словесное прикрытие идеи, не имеющей ничего общего с горным делом.
Вскоре после взрыва медики Донецкого региона обратили внимание на то, что жители Енакиевского района болеют и умирают с какими-то странными, ранее неизвестными практикующим врачам, симптомами. Все прояснилось лишь после Чернобыльской трагедии 26 апреля 1986 г. Стало ясно, что эти показатели болезни в точности совпадают с симптомами радиационного заражения чернобыльских спасателей.
Теперь на «Юнкоме» даже радуются, когда мониторинг радиоактивности показывает опасный уровень. Работники шахты надеются получить льготный статус чернобыльцев. Но знатоки говорят, что это нереально: сегодняшняя Украина не в состоянии взять на себя еще одно горькое наследие СССР.
Да и шахту, по мнению экспертов, лучше всего закрыть. Вместо бывших ежедневных 2000 тон сегодня она выдает на-гора едва ли десятую часть. Но Евробанк, обещавший Украине помочь с остановкой нерентабельных шахт, «Юнком» в своем списке не назвал. И вовсе не из-за оплошности - просто западных специалистов на эту шахту не пустили…
Как бы ни хотелось, но точку на ядерных взрывах в мирных целях ставить пока рано. Новое тысячелетие внесло коррективы в планы ученых и политиков. И идея мирного подземного атома обрела новых сторонников. Более того, в связи с дальнейшей миниатюризацией ядерных зарядов все труднее становится отличить мирные цели исследователей атома от программ усовершенствования ядерного оружия.
Judan
В СССР этот процесс начался в 1950 г., когда И. Сталин подписал 16 мая специальное Постановление Совета Министров. Некоторое время спустя, группа ученых, работавших в закрытом исследовательском центре Арзамас-16, предложила использовать подземный ядерный взрыв для наработки одного из изотопов урана (233). В 1954 г. расчетное обоснование этого предложения было уже выполнено.
США - пионеры атомной эры
Тем не менее, пионерами использования ядерных взрывов в мирных целях стали США. 19 сентября 1957 г. американцы провели первый удачный эксперимент по созданию подземного резервуара с помощью подземного ядерного взрыва. Заряд был заложен на глубине 274 м, а образовавшаяся полость имела диаметр 33 м.
Позже США приняли специальную программу использования ядерных взрывов в мирных целях («Plowshate»), в которой предусматривалось все: от добычи полезных ископаемых и создания гаваней до… управления погодой.
Но самым перспективным американцам казался проект создания второго канала через Панамский перешеек с помощью 200-300 ядерных взрывов стоимостью от 0,75 до 1,45 млрд. долларов. Предварительные расчеты показывали, что новый канал мог быть сооружен за 10-14 лет, к 1977-1981 г. (В СССР строилось несколько аналогичных каналов. Самые известные из них: для переброски вод северных рек на юг и для соединения северных морей с Каспием.)
В целом, ученые считают, что это было время интенсивного поиска и больших надежд. Многим казалось, что энергия атомного ядра полностью подвластна человеку, а ее отрицательные эффекты могут быть взяты под контроль.
От теории к практике
Практическое воплощение идеи использования подземных ядерных взрывов в промышленных целях началось в СССР в 1962 г. под контролем министерства среднего машиностроения. 15 января 1965 г. был проведен первый такой взрыв (проект «Чаган»): для создания «воронки выброса» и искусственного водохранилища. Этот проект был в чем-то аналогичен американскому проекту Sedan, проведенному 6 июля 1962 г. Однако при создании ядерного взрывного устройства советские специалисты достигли более высокого уровня «чистоты» взрыва (94%), по сравнению с американским (70%).
Программа мирных ядерных взрывов в СССР во многом опиралась на идеи и результаты американской программы «Plowshare», но была значительно масштабнее.
Например, в июне 1957 г. А. Сахаров по просьбе И. Курчатова изучал предложение о сооружении глубоководного пути между Леной и Охотским морем за счет использования энергии взрыва атомных бомб. По подсчетам Сахарова, для сооружения канала длиной 50 км достаточно 100 «чистых водородных бомб» с мощностью взрыва 100 килотонн. Но окончательное решение в этом вопросе, по его мнению, должна была принять специальная комиссия.
Надо сказать, что это была не самая революционная идея будущего борца за демократию. В мае 1966 г. в СССР вышел специальный сборник под заглавием «Наука будущего. Некоторые прогнозы о перспективах развития науки». Материал книги носил закрытый характер и предназначался для служебного пользования. Заключительную статью в книге написал А. Сахаров. В ней он опубликовал свои предложения, в которых вышел за рамки подземных ядерных взрывов: в перечень возможного применения атомной энергии Сахаров включил взрывы в специальных камерах в интересах метеорологии.
А еще 20 годами позже «отец водородной бомбы» обнародовал достаточно смелое предложение использовать сверхмощный подземный ядерный взрыв (порядка 100 мегатонн!) для предотвращения катастрофических землетрясений и снятия в земной коре опасных напряжений (заодно, эта идея рассматривалась, как прообраз, так называемого, тектонического оружия).
Завершая сравнение программ мирных ядерных взрывов в СССР и США, надо отметить, что всего за 20 лет СССР провел 124 ядерных взрыва в мирных целях и 36 испытаний для отработки промышленных ядерных зарядов. (В ряде случаев для проведения промышленных взрывов пользовались ядерными зарядами, разработанными для военных целей.) США за это же время провели только 27 экспериментов и испытаний для отработки промышленных ядерных зарядов.
Перечень основных задач советской программы мирных ядерных взрывов и количество самих взрывов выглядит так:
- глубинное сейсмическое зондирование земной коры – 39 (на 14 профилях);
- создание опытно-промышленных подземных емкостей – 25;
- интенсификация добычи нефти в скважинах – 21;
- создание подземных полостей в массивах каменной соли – 17;
- перекрытие скважинных газовых фонтанов – 5;
- создание водохранилищ – 4;
- захоронение в глубоких геологических формациях биологически опасных промышленных стоков нефтехимических предприятий – 2;
- дробление руды в карьерах – 2;
- предупреждение внезапных выбросов угольной пыли и метана – 1.
Один из таких мирных взрывов «прогремел» даже в 300 км от Москвы. Это было единственное ядерное испытание, проведенное в Центральной части России, но оно оказалось аварийным.
Международные ограничения
В августе 1963 г. был заключен Московский договор, запрещавший ядерные взрывы в атмосфере, воздухе и под водой. Поэтому творческая мысль специалистов сконцентрировалась исключительно на подземных ядерных взрывах. 1 июля 1968 г. появляется Договор о нераспространении ядерного оружия, который в 1970 г. был одобрен большинством стран. Одна из статей Договора регулирует вопрос использования ядерных взрывов в мирных целях.
В 1969–1971 г.г. состоялись советско-американские переговоры по мирному использованию подземных ядерных взрывов. Одним из обсуждавшихся международных проектов было строительство канала, связывающего Мертвое море в Израиле с одним из ближайших морей. Рассматривались варианты «Мертвое море – Красное море» (длина канала 180 км) и «Мертвое море – Средиземное море» (длина канала с подземными туннелями 80 км). Обсуждались проекты подобных каналов для СССР, Ирана и других стран.
На международных переговорах по вопросам использования ядерных взрывов в мирных целях ученые сформулировали несколько условий, важнейшими из которых были два:
- применение ядерных взрывов (ЯВ) в мирных целях возможно лишь тогда, когда намеченный результат не может быть достигнут с помощью других средств или его эффект при использовании ЯВ будет в несколько раз выше;
- не должно быть значительного побочного воздействия на персонал, население и окружающую среду.
Донбасский «Кливаж»
Не осталась в стороне от программы мирных ядерных взрывов и советская Украина. Один из них был произведен на научной сейсмоакустической станции, на шахте «Юный коммунар» (сокращенно «Юнком»), расположенной в Енакиевском районе Донецкой области. Этот взрыв был назван горным термином «Кливаж». Шахта в былые годы выдавала на-гора до 2000 тонн угля в сутки. Однако была печально знаменита тем, что в ней из-за частых горных катастроф гибли люди.
В задачу станции входила разработка теоретического обоснования и практических мероприятий по предупреждению шахтеров о подстерегающей их опасности – внезапных выбросах угля и газа. При этих катастрофах в течение нескольких секунд из угольного пласта выбрасываются десятки тонн угля, смешанного с метаном. Спастись от смерти тем, кто находится в забое, практически невозможно.
Поэтому выход один – разработать систему предупреждения, чтобы вовремя вывести людей из опасной зоны. По воспоминаниям участников опытов тех лет, в итоге, выяснилось, что растрескивание угля, предшествующее выбросу, оказалось прекрасным предупредительным сигналом. Микросейсмические колебания угольного массива записывались на магнитную ленту, расшифровывались, и руководство шахты ежедневно получало от ученых надежный прогноз.
Имя академика Сахарова сегодня среди тех, кому пришла в голову идея с помощью ядерного заряда снять напряжения в угольном массиве и тем самым повысить безопасность шахтеров, не называют. Говорят, что в числе авторов был другой известный лауреат Ленинских и Государственных премий - академик Садовский. Может быть, то обстоятельство, что в молодости Садовский работал забойщиком на шахте, и дало ему повод заняться горными вопросами? Поскольку именно он выдвинул теорию, что мощное сотрясение горных пород разорвет связи между углем и метаном, и, в таком случае, угольные пласты перестанут быть взрывоопасными. И лучше всего для этой цели, по его мнению, подходил направленный ядерный взрыв.
По другим версиям, у истоков замысла стояли академик АН УССР Н. Поляков и министр угольной промышленности СССР М. Щадов.
Осталось в памяти и то, что руководство сейсмостанции на шахте «Юнком» было категорически против подобного эксперимента. По его мнению, сейсмоакустический прогноз успешно решал проблему безопасности шахтеров. К тому же мощность заряда, которым хотели «потрясти пласт», была явно недостаточной для такой цели. А больший ядерный взрыв был бы смертельно опасным для всего Донбасса. Но слушать его никто не стал. И 16 сентября 1979 г. на шахте «Юнком» прогремел подземный ядерный взрыв. Заряд, заложенный между угольными пластами «Девятка» и «Мазур» (самыми опасными по внезапным выбросам), подорвали ровно в полдень…
Жителям поселка тогда объяснили, что проводятся учения по гражданской обороне (ГО). Много было тех, кто не поверил и остался в своих квартирах: вроде как внеплановый выходной! Да и кто к ГО относился серьезно?! Но большинство людей было вывезено автобусами на ближайшее поле, где их кормили обедом с водкой.
Саму шахту, тем временем, оцепили войска. Неподалеку от них расположились научные лаборатории на колесах, советские и зарубежные обозреватели. Экспериментом руководил некто Н. Кусев, сотрудник Института горного дела имени академика Скочинского.
Точные оценки величины заряда и глубины его заложения теперь стали секретными. Но по информации, сохранившейся с тех лет, взрыв был эквивалентен 300 тоннам тринитротолуола, а глубина залегания заряда составляла 800 м.
А был ли смысл?
По мнению тогдашнего директора шахты В. Раевского, эффект ядерного эксперимента был чрезвычайно мал. Посудите сами. Среднестатистическая опасность на пластах «Девятка» и «Мазур» до проведения эксперимента составляла 1,8, после него – 1,7 внезапного выброса угля и газа в год. А уже в марте 1980 г. здесь произошел выброс, минимальное расстояние которого до эпицентра ядерного взрыва составляло всего 60 м!
По словам профессора В. Никитина, в оплавленной полости-капсуле сохраняется до 95% продуктов радиоактивного распада. При подработке или надработке соседних пластов вполне возможно разрушение капсулы и попадание этих продуктов в рабочее пространство шахты.
Сегодня же вообще существует мнение, что никому и дела не было до динамической разгрузки горного массива: в реальных условиях отрабатывалась атомная опасность, изучались радиус поражения и меры защиты. И шахтерский термин «Кливаж», которым назвали ядерный эксперимент, рассматривают как словесное прикрытие идеи, не имеющей ничего общего с горным делом.
Вскоре после взрыва медики Донецкого региона обратили внимание на то, что жители Енакиевского района болеют и умирают с какими-то странными, ранее неизвестными практикующим врачам, симптомами. Все прояснилось лишь после Чернобыльской трагедии 26 апреля 1986 г. Стало ясно, что эти показатели болезни в точности совпадают с симптомами радиационного заражения чернобыльских спасателей.
Теперь на «Юнкоме» даже радуются, когда мониторинг радиоактивности показывает опасный уровень. Работники шахты надеются получить льготный статус чернобыльцев. Но знатоки говорят, что это нереально: сегодняшняя Украина не в состоянии взять на себя еще одно горькое наследие СССР.
Да и шахту, по мнению экспертов, лучше всего закрыть. Вместо бывших ежедневных 2000 тон сегодня она выдает на-гора едва ли десятую часть. Но Евробанк, обещавший Украине помочь с остановкой нерентабельных шахт, «Юнком» в своем списке не назвал. И вовсе не из-за оплошности - просто западных специалистов на эту шахту не пустили…
Как бы ни хотелось, но точку на ядерных взрывах в мирных целях ставить пока рано. Новое тысячелетие внесло коррективы в планы ученых и политиков. И идея мирного подземного атома обрела новых сторонников. Более того, в связи с дальнейшей миниатюризацией ядерных зарядов все труднее становится отличить мирные цели исследователей атома от программ усовершенствования ядерного оружия.
Judan
Обсуждения Ядерные взрывы на Донбассе