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.
Вот тут мы подробнее обсуждали
Подземные ядерные взрывы проводятся в мирных целях для исследований, несмотря на то, что проводят их военные. Это требуется для научных изысканий и мировые державы нередко выбирают для своих испытаний специально подготовленные полигоны за их пределами. За все время было совершено . Однако когда же был произведен самый мощный подземный ядерный взрыв в истории?
Как проводились испытания на Амчитке
Сильнейший в истории взрыв под землей был проведен осенью 1971 года – 6 ноября. Это произошло на Аляске на Алеутских островах. Полигоном для испытаний стал необитаемый остров Амчитка. Мощность заряда, который был использован тогда, составила 5 мегатонн. Целью учений стали исследования сейсмических эффектов, которые проводятся в природе без участия человека.
До проведения самого мощного подземного взрыва остров использовался как площадка для ряда предварительных сейсмических исследований подобного рода. Сама Амчитка, где произошло столь знаменитое событие, является крупным надводным хребтом. Ширина острова в самой крупной части составляет 6 км. Он имеет вытянутую структуру, а длина его достигает 68 км. В самом центре массива нет лесной полосы, так как здесь гористая местность. Лишь на восточном побережье можно найти растительность тундрового типа. Также там имеются мелкие водоемы и холмы, покрытые мхами. Именно по этим причинам ученые выбрали данную местность для проведения эксперимента.
Сам остров был открыт в 1741 году Витусом Берингом. Тот дал ему название в честь святого Макария. Следы пребывания человека на данной территории наблюдались, как минимум, 2,5-тысячелетней давности. На момент открытия там также проживали люди. Это было племя алеутов, которые переселились из родных мест в 1832. Во владения Соединенными Штатами Америки остров перешел в 1867 году, когда была продана Аляска.
Первый, самый мощный за историю, подземный ядерный взрыв на данной территории был проведен в 1965 году. Ядерные испытания здесь планировались три раза, последним из них и стал самый мощный, который произошел в 1971 году. Он получил название «Кенникин». После этого военные пребывали на острове еще два года и покинули остров в 1973 году и на территории далее работали только ученые.
Как был проведен самый мощный в мире подземный ядерный взрыв
Главной целью проведения мероприятия было стремление изучить особенности сейсмических волн, а также различия между теми, которые вызваны искусственно и возникшими естественным путем. Также необходимо было получить представления о последствиях, что вызывает сверхмощный ядерный взрыв, проведенный под землей. Результатом эксперимента стало землетрясение, которое можно оценить по шкале Рихтера в 6,8 балла. Грунт, находящийся на поверхности земли, поднялся на высоту до 5 метров практически по всей поверхности воздействия. На береговой линии произошел ряд обвалов, что не привело к кардинальному изменению ее очертаний, но заметно изменило состояние почвы. Практически по всей площади острова, что составляет более 300 километров, были сдвиги земляных пластов.
Но это лишь последствия, которые касаются самого острова. Ведь крупных трагедий здесь не должно было произойти, так как он необитаем. В то же время обзор дикой природы, проводящийся в окружающих местах показал, что в результате взрыва в Беринговом море было обнаружено более двух тысяч погибших тюленей. Такого результата не предрекали даже самые смелые ожидания комиссии атомной энергетики, что составляла предварительные расчеты. Это говорит о том, что последствия взрыва 5-мегатонной бомбы под землей оказывают более разрушительное воздействие, чем разрыв 100-мегатонной бомбы на поверхности.
Стоит отметить, что перед началом испытаний активисты проводили акции, чтобы запретить взрывы на Амчитке. Именно они стали родоначальниками ныне знаменитой организации Гринпис. Во время протеста против проведения ядерных испытаний одной из основных идей запрета было загрязнение окружающей среды различными радиоактивными продуктами, которые остаются после эксперимента. Также была боязнь, что взрыв такой мощности вызовет сильные землетрясения, а те в свою очередь станут причинами появления приливных волн. Таким образом, на всем тихоокеанском побережье могла образоваться экологическая катастрофа. Активисты приняли решения поплыть к острову во время проведения испытаний, чтобы привлечь внимание общественности и помешать планам военных. Судно, на котором находились люди, носило название «Гринпис», послужившего наименованием всемирно известной организации.
Вклад Гринпис в сохранение экологии
Несмотря на то, что все действия активистов так и не увенчались успехом в этом случае, они смогли добиться запрета на проведение других ядерных испытаний на острове. Действительно, в дальнейшем на этой территории не было произведено ни одного взрыва. Во время испытаний судно находилось более чем в 1,5 тыс. км от места проведения. Попытка помешать столь крупной акции стала сенсацией для многих людей, которые впоследствии поддержали это движение. Все протесты экологов привели к тому, что в Соединенных Штатах Америки запретили ядерные испытания на всех островах, которые находятся в районе Амчитки. Сегодня остров отдан под птичий заповедник.
Таким образом, самый мощный подземный ядерный взрыв стал одной из причин появления «Гринпис». больше не проводились, так как ученые оценили всю опасность проведения подобных мероприятий. Поэтому, даже спустя более 40 лет, более мощных подземных взрывов не проводилось ни в одной стране. Если увеличивать объем разрушений, то есть вероятность вызвать большие природные катастрофы, которые повлияют на мирное население, не говоря уже об уроне для природы и загрязнении окружающей среды продуктами ядерной деятельности.
Министерство Высшего Образования Российской Федерации
Уральский Государственный Технический Университет- УПИ
Факультет Военного Обучения
Кафедра Войск РХБ защиты
ПОДЗЕМНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ВЗРЫВ
Выполнил:
Студент взвода Хт-248
Покровский П.В.
Проверил:
Полковник Максимов С.Ф.
Екатеринбург
1. Введение 3
2. Подземный ядерный взрыв 4
2.1. Поражающие факторы подземного ядерного взрыва 6
3. Заключение 8
4. Приложение 9
1. Введение
Действие ядерного оружия основано на использовании энергии, выделяющейся при ядерных превращениях. В зависимости от принципов использования этой энергии различают три вида ядерных боеприпасов: атомные , термоядерные и комбинированные .
При взрывах атомных боеприпасов в результате цепной реакции деления ядер атомов тяжелых элементов (плутония, изотопов урана) выделяется энергия. Реакция состоит в том, что при бомбардировке урана-235 свободными нейтронами возникают элементы средней части периодической системы Менделеева.
Действие термоядерных боеприпасов основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции синтеза ядер легких элементов (дейтерия и трития) в условиях чрезвычайно высоких температур. Термоядерная реакция - реакция синтеза легких ядер в более тяжелые. Такие реакции происходят в недрах звезд, на солнце и т. д. При таких температурах вещество существует только в виде плазмы. Но создание высокой температуры необходимо только в первый момент времени, чтобы «зажечь» реакцию, а затем она существует сама за счет выделения энергии при синтезе ядер.
В основу действия комбинированных боеприпасов положено свойство атомов природного урана (уран-238) делится под действием быстрых нейтронов, образующихся при термоядерной реакции.
Вид ядерного взрыва характеризуется расположением центра взрыва по отношению к поверхности земли (воды). Исходя из этого, различают несколько их видов, различающихся по своему поражающему действию:
1)Высотные взрывы . К ним принято относить взрывы, произведенные на высоте более 30 километров от поверхности земли (воды). При этом радиоактивного заражения местности может не быть совсем, это обуславливается тем, что пылевой столб («ножка») и облако («шляпка») не контактируют.
2) Воздушные взрывы . К ним относятся взрывы, произведенные на высоте, меньшей 30 километров, но образующийся при этом огненный шар не соприкасается с поверхностью земли (воды). Радиоактивное заражение местности чаще всего ограничивается районом ядерного взрыва. В радиоактивное облако попадает значительно меньше грунта по сравнению с наземными (надводными) и подземными (подводными) взрывами.
3)Наземные (надводные) взрывы . Взрывы, при которых светящаяся область соприкасается с поверхностью земли (воды). При таком взрыве образуется светящаяся полусфера, радиус которой примерно в 1,3 раза превышает радиус огненного шара воздушного взрыва той же мощности. В огненный шар вовлекается значительное количество грунта и других материалов. Часть грунта испаряется, а большая часть оплавляется, образуя огромное количество радиоактивных частиц, из которых впоследствии конденсируются радиоактивные продукты взрыва. В районе ядерного взрыва наблюдаются сильные потоки воздуха, устремляющиеся к центру взрыва и вверх вслед за облаком. Увлекаемые этими потоками частицы грунта вместе с конденсировавшимися на них радиоактивными веществами попадают в облако ядерного взрыва, так как в этом случае пылевой столб («ножка») с момента его образования соединен с облаком («шляпкой»).
2 . Подземный ядерный взрыв.
Подземными ядерными взрывами называют взрывы, для которых средой, окружающей зону реакции, является грунт.
В результате воздействия рентгеновского излучения на окружающий зону реакции грунт его тонкий сферический слой сильно прогревается и превращается в раскаленный газ, излучение этого слоя превращает в раскаленный газ следующий тонкий слой грунта и т. д.
Таким образом, в грунте в результате его послойного прогрева образуется раскаленный объем. Процесс расширения этого объема в невозмущенном грунте называется тепловой волной в грунте.
Внутри раскаленного объема вследствие больших градиентов давления на его границе возникают механические возмущения. По мере увеличения этого объема и уменьшения температуры среды в нем скорость распространения тепловой волны уменьшается быстрее, чем скорость распространения механических возмущений. Начиная с определенного момента времени, скорость распространения механических возмущений начинает превышать скорость тепловой волны и в окружающем раскаленном объеме грунта происходит скачкообразное увеличение давления, плотности, температуры и скорости его движения до максимальных значений. Процесс распространения этих возмущений называется ударной волной в грунте.
В отличие от взрыва в воздухе при ядерном взрыве в грунте ударная волна существует лишь в самой ближней зоне.
С увеличением расстояния от центра взрыва увеличение давления и других возмущений в грунте до максимальных значений становится все более плавным. Процесс распространения плавно увеличивающихся давления и других возмущений в грунте до их максимальных значений называется волной сжатия.
Итак, на начальной стадии развития подземного ядерного взрыва в грунте возникают и распространяются тепловая волна, ударная волна и волна сжатая. В результате их воздействия на окружающую зону реакции грунтовую среду в окрестностях взрыва возникают механические колебания, называемые сейсмовзрывными волнами, которые распространяются набольшие расстояния.
Процессы развития подземного ядерного взрыва зависят от глубины заложения заряда в грунте.
Если подземный ядерный взрыв происходит на большой глубине, расширение находящихся в небольшом объеме под высоким давлением раскаленных газов и продуктов, образовавшихся в результате термических превращений грунта, приводит к возникновению взрывной полости, зон механического разрушения грунта, трещин, пластических деформаций и механических колебаний грунта.
Для большинства грунтовых сред взрывная полость не устойчива: происходит обрушение кровли и она заполняется обломками породы.
При подземном ядерном взрыве на большой глубине проникающая радиация и газовый поток полностью поглощаются грунтом, радиоактивные продукты взрыва остаются в полости и в толще разрушенной породы.
Подземные ядерные взрывы, при которых не происходит раскрытие грунтового купола и отсутствует прямой выход продуктов взрыва из его полости в атмосферу, называются камуфлетными. Минимальная глубина, начиная с которой не наблюдается выброс грунта, зависит от мощности взрыва и вида грунта. Ориентировочно она составляет м.
Поражающими факторами камуфлетного ядерного взрыва являются: сейсмовзрывные волны и местное действие на грунт (полость и зоны разрушения грунта, остаточные деформации в грунте, вспучивания, отколы и проседания грунта).
Если взрыв происходит на небольшой глубине, вначале происходят те же процессы, что и при взрыве на большой глубине. Затем в результате расширения взрывной полости на поверхности земли вырастает грунтовый купол, который тут же раскрывается. Через раскрывшийся купол из полости вырываются газообразные продукты, вследствие чего в воздухе образуются воздушная ударная волна и облако взрыва. Вырвавшиеся наружу газы поднимают с собой в атмосферу большое количество грунта. В грунте образуется воронка, вокруг нее- навал грунта; возникают пылевые образования. Вместе с газами и грунтом в атмосферу выбрасываются радиоактивные продукты, которые, смешавшись с частицами пыли, в последующем выпадают и создают сильное радиоактивное заражение местности и воздуха.
Подземные ядерные взрывы, при которых происходит раскрытие купола и прорыв газообразных продуктов наружу с выбросом в атмосферу грунта, называются взрывами с выбросом грунта. Отличительной особенностью таких взрывов является образование воронки в грунте и навала грунта вокруг воронки.
Поражающими факторами подземного ядерного взрыва с выбросом грунта являются: сейсмовзрывные волны, местное действие взрыва (воронка, зоны разрушения, вспучивания и навал грунта, камнепад), сильное радиоактивное заражение местности и атмосферы, облако взрыва, пылевые образования.
Проникающая радиация и газовый поток при подземном ядерном взрыве на небольшой глубине практически полностью поглощаются грунтом.
2.1. Поражающие факторы подземного ядерного взрыва
Основными поражающими факторами подземного ядерного взрыва являются: сёйсмовзрывные волны, местное действие взрыва на грунт и радиоактивное заражение местности (при взрыве с выбросом грунта).
Источником сейсмовзрывных волн при подземном взрыве является передача энергии грунту непосредственно в центре взрыва. При этом в грунте образуется волна сжатия.
Волна сжатия-основной поражающий фактор подземного ядерного взрыва, определяющий его действие на котлованные и подземные сооружения; она более интенсивна, чем эпицентральная волна при наземном взрыве.
Параметрами сейсмовзрывных волн, которые характеризуют их поражающее действие на заданном расстоянии от эпицентра взрыва, являются: давление (напряжение), смещение, скорость смещения и ускорение (перегрузка) грунта.
Подземный ядерный взрыв October 13th, 2016
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.
Вот тут мы подробнее обсуждали
Обещали рассказать – выполняем, принося извинения за долгую паузу. Долго размышляли, как поступить правильно: сразу перейти к рассказу о подземном ядерном взрыве «Гном» или начать с небольшого предисловия о самой идее подземных ядерных взрывов, о том, откуда она взялась и как она развивалась. Решили, что без предисловия не все будет понятно, но вот объем этого предисловия оказался размером в отдельную заметку. Но история действительно интересная – «угощайтесь»!
Давайте сначала несколько слов о том, что за зверь такой этот самый «ПЯВ» – подземный ядерный взрыв, кто его придумал и зачем он понадобился. Впрочем, чего уж тут: если слышим слова «ядерный взрыв» – значит, речь про военных. Ну, любят они «бабахнуть», причем любовь эта давняя и самозабвенная. С той поры, как порох изобрели – бабахают так бабахают, спасу нет. Конечно, дела военные – не совсем тема нашего сайта, но уран, который, как известно, всему голова, таков, каков он есть: одновременно и топливо, и оружие, поэтому немножко рассказать о военных ПЯВ стоит.
Под землю со своими ненаглядными «ядрен-батонами» военные полезли не от хорошей жизни, а из-за военных же причин. Первый ядерный взрыв в истории человечества состоялся 16 июля 1945 года: в этот день американцы взорвали плутониевую бомбу мощностью в 21 килотонну в пустыне Аламогордо, штат Нью-Мексика, операция Trinity – Троица. Ученые Манхэттенского проекта к такому событию подошли весьма ответственно: взрыв отслеживался всеми доступными на тот момент средствами и приборами. Ученые наблюдали за взрывом, а генералы – за учеными, и господа военные зафиксировали: эти яйцеголовые могут фиксировать факт взрыва с весьма значительных расстояний. Прошло совсем немного времени, и фиксирующая аппаратура уже размещалась на самолетах-разведчиках. К примеру, о взрыве нашей РДС-1 в августе 1949 года американцы узнали уже через сутки, при этом они смогли получить данные о типе бомбы, ее мощности и прочих характеристиках.
Президент США Трумэн «презентовал» информацию о нашем первом испытательном взрыве на весь мир спустя пару недель:
«Советы справились с созданием ядерного оружия, какая досада».
Скорость озвучки обескуражила товарища Сталина, но физики из Спецпроекта объяснили, что никакие шпионы по лабораториям и по полигону не бегали, что эта информация была получена научно-техническими методами. Соответственно, для наших физиков и военных это тут же и стало стартом программы быстрого развития систем контроля и наблюдения: если американцы могут фиксировать наши ядерные испытания, мы обязаны ответить зеркально. События тогда развивались многократно быстрее, нежели сейчас, причем настолько, что нельзя отделаться от предположения о том, что люди, вооруженные арифмометрами и логарифмическими линейками, соображали в десятки раз быстрее нынешних обладателей невероятных гаджетов. Уже в 1951 году удалось уверенно зафиксировать надземный ядерный взрыв на Семипалатинском полигоне с расстояния в 700 км – полтора года и Советский Союз фактически получил новый вид «войск» – Службу Специального Контроля. Организационно ССК была оформлена как структурное подразделение ГРУ приказом министра обороны Р. Я. Малиновским 13 мая 1958 года.
Американские военные особо не сомневались в том, что СССР сможет фиксировать воздушные и наземные ядерные испытания – а, следовательно, получать массу информации, которая мгновенно перестанет быть секретной. Потому они, собственно говоря, и полезли под землю – первый ПЯВ был произведен ими 29 ноября 1951 года. Для тех, кто верил тогда и верит сейчас в то, что по ту сторону океана обитают исключительно миролюбивые эльфы с добрыми глазами, информация от работников Пентагона, разумеется, звучала куда красивее. Ну, вот так, например:
«ПЯВ проводятся только и исключительно с целью предотвращения распространения радиации, недопущения радиоактивного заражения окружающей среды».
Участники секты эльфопоклонников могут верить подобного рода текстам и дальше, реалисты же прекрасно понимают: да плевать хотели вояки на любые заражения, им просто надо было максимально соблюдать режим секретности, не более того.
Да, сейсморазведка развивалась семимильными шагами, но она дает информацию только о мощности взрыва – конечно, если все сделано достаточно аккуратно и радиоактивные вещества, образовавшиеся при подрыве, остались под землей. Почему написано «достаточно аккуратно»? Так, извините, речь ведь об американцах, а то, как у них замечательно-безошибочно развиваются различные направления их атомного проекта, мы в курсе.
Ну, и чтобы закончить «военный рассказ» – немного статистики. ПЯВ в массовом количестве производили только два государства – США и СССР, значительно позже со считанными взрывами подтянулись Индия и Пакистан, Англия и Китай, а в настоящее время, плюя на все международные договоры, этим регулярно занимаются только неистовые северные корейцы. Но «все прочие» особой погоды не делали, а вот американцы под землей навзрывали на 38,35 мегатонн в тротиловом эквиваленте, Советский Союз – на 38,0 мегатонн. Паритет по мощности не означал равного количества взрывов: нашенских было в 1.5 раза меньше. Вот на этих цифрах обзор чисто военных ПЯВ мы и прекратим, прочие подробности интересующиеся вполне могут найти самостоятельно. О мораториях, о договоре, запретившем испытания в космосе, в воздухе, на земле и под водой, о том, как появился договор, запретивший всем его участникам вообще любые испытания. Большая, интересная тема – вот только не для Геоэнергетики.
Подготовка, Фото: bbc.com
Собственно, что такое ПЯВ? Роют шахту диаметром под боезаряд, глубиной, как правило, от 200 до 800 метров. В шахту опускают заряд, поверх него организовывают пробку из супычих материалов (галька, песок и пр.), над пробкой размещают всевозможную измерительную аппаратуру, где-то в стороне, на безопасном расстоянии – пункт управления. Рванули, измерили все, что было необходимо, все просто и со вкусом. Остается только понять, что же происходит под землей.
Испытание, Фото: bbc.com
Взрыв приводит к испарению подземной породы, в результате чего полость, в которой располагался ядерный заряд, заполняется перегретым радиоактивным газом. Затем, по мере падения температуры, на дне полости скапливается расплавленная горная порода. Еще через несколько часов, с падением температуры и давления, полость проваливается, на поверхности появляется кратер. Это – если очень коротко, без особых подробностей. Вот только подробности настолько «вкусные», что стоит их чуточку приоткрыть.
Последствия, Фото: bbc.com
Да, еще один момент. Советская эпоха, помимо всех прочих побед, свершений и недостатков имела еще одну характерную особенность. Назовем ее условно «суконный язык»: подчеркнуто сухой, не содержащий никаких даже признаков эмоциональной окраски того, что описывается. Вот вам – для ностальгии – замечательный образец.
«К моменту завершения процесса энерговыделения вся энергия сосредоточена в газе. При ядерном взрыве обычно в состав газов включают собственно продукты детонации прореагировавшего ядерного горючего и испарившиеся части зарядного устройства. Большая часть этих газов представляет пары различных металлов и других веществ с высокой температурой конденсации. Начальные термодинамические параметры продуктов детонации при ядерном взрыве обладают более высокими уровнями, чем при взрывах химических ВВ. Температура достигает нескольких миллионов кельвинов, давление – десятков тысяч ГПа.»
Теперь то же, но нормальным языком. При взрыве ядерного заряда, который затолкали под землю, в радиоактивный газ превращается не только уран или плутоний, но и вся оболочка, внутри которой он располагался. Температура взрыва – несколько миллионов градусов заставляет мгновенно испариться еще и несколько метров (в зависимости от мощности заряда) горных пород вокруг заряда. Вот просверлили, к примеру, гранит – он станет газом, причем в считанные доли секунды. И по той породе, которая находилась чуть дальше, лупят все поражающие факторы ядерного взрыва, а ударная и тепловая волна многократно усиливаются дополнительным объемом вот такого газа. Порода вокруг заряда не колется, не рассыпается в песок – она просто испаряется. Красиво, правда? Этот тепловой удар сопровождается и всеми прочими прелестями – гамма-излучением, электромагнитным импульсом, лучистой энергией… Или тем же суконным языком:
«…при ядерном взрыве имеют место такие своеобразные эффекты, как радиоактивное последствие, ионизация, химическое преобразование веществ и минералов, испарение и плавление и разогрев пород, интенсивная дезинтеграция минералов и пород, разрушение или изменение значительных участков пород и массивов».
Особенно прелестно звучит «интенсивная дезинтеграция минералов и пород», не так ли? Порода и минералы превратились в раскаленный до миллионов градусов радиоактивный газ, еще часть твердых пород расплавилась и потекла ручьем – это у нас, блин, «интенсивная дезинтеграция». Ладно, «дезинтегрировали», а дальше что?
«Далее взрывная волна представлена волнами сжатия и сейсмической… При ядерном взрыве может иметь место накопление и образование нежелательных или опасных концентраций вредных веществ, сохраняющих свою токсичность в течение длительного времени и в точке взрыва, и в региональном и в глобальном плане в зависимости от технологии производства взрыва и от технологии использования его эффектов в различных технологических цепочках. Это обстоятельство требует внимательного учета взрывного последействия во всех областях использования ядерно-взрывных технологий.»
Снова перевод с русского на русский: под землей накапливаются самые разные радиоактивные газы, которые норовят по трещинам породы просачиваться на поверхность, переходить в грунтовые воды – это и предлагается «внимательно учитывать». Каким образом? Как предотвратить риск подобного распространения? Ответов нет, но итог всех этих «суконных» рассуждений» – вот такой:
«с помощью единичных или небольшого количества ядерных взрывов могут создаваться крупные, иногда весьма сложные объекты технологического использования: подъемные емкости, укрупненные скважины, подземные перколяторы, магазины руды, выемки, насыпи и т.п. … Использование ядерных взрывов в народнохозяйственных целях требует разработки соответствующих технологий, включающих в себя собственно технологические процессы, аппаратурно-машинные комплексы и организационно-управленческие компоненты.»
«Народнохозяйственные цели» – прелестно звучит, не так ли? Однако самое занимательное, что придумка про ПЯВ для таких целей хронологически впервые появилась не в СССР, а в США. Про программы советских ПЯВ для тушения пожаров, для улучшения условий нефте- и газодобычи, для создания водоемов, тоннелей, плотин наш сайт готов рассказать, если будет интерес, но не в этой заметке. Мы-то собирались поведать про подземный ядерный взрыв «Гном» и про то, каким образом он связан с хранилищем ОЯТ «военных» реакторов в США – вот и продолжим двигаться в этом направлении.
Придется вспомнить, кем был замечательный гражданин США, венгерский гений еврейского происхождения Эдвард Теллер. Гений – не преувеличение, вклад Теллера в развитие физики поистине огромен. Да, именно он в сотрудничестве с американцем польского происхождения Станиславом Уламом разработал и предложил конструкцию термоядерной бомбы.
Физик-теоретик (Венгрия/США), широко известный как «отец водородной бомбы», Фото: mithattosun.com
Но Теллер очень многое сделал и для развития ядерной и молекулярной физики, спектроскопии, теории бета-распада, статистической механики, ученые до сих пор пользуются результатами его изысканий, есть теории, носящие его имя. Ну, просто замечательный человек! Получив гражданство США в 1941 году, с 1943 он стал участником Манхэттенского проекта, но в разработке ядерного оружия участия практически не принимал – его гораздо больше интересовало оружие термоядерное. До Хиросимы и Нагасаки интерес его оставался сугубо теоретическим: даже экономика такого гиганта, как США, «не тянула» одновременно развитие двух таких проектов. Но теорию он развил до такой степени, что после получения финансирования на это направление американцы смогли создать термоядерную бомбу всего за несколько лет. 1 ноября 1952 года на атолле Эниветок (Маршалловы острова) прогремел взрыв под кодовым названием «Иви Майк» (Ivy Mike). Да, бомбой творение Теллера-Улама можно было назвать только с большой натяжкой – 62-тонное изделие было размером с трехэтажный дом, но мощность первого термоядерного взрыва потрясала воображение: 10,4 мегатонны! 10 миллионов 400 тысяч тонн тротилового эквивалента, в 450 раз мощнее взрыва над Нагасаки.
Гигантские размеры первого детища Теллера были связаны с тем, что в этом изделии использовались дейтерий и тритий в жидком виде: грубо говоря, пришлось построить гигантский холодильник. Но Теллер, доказав возможность реализации на практике термоядерного взрыва, предложил дальнейшее совершенствование: использовать дейтерид лития-6. Сказано – сделано, ведь в 40-х и 50-х в США обитали янки, а не американцы. И вот при испытании Bravo изделия под кодовым названием «Креветка» (1954 год, атолл Бикини. Старшее поколение должно еще помнить, что Бикини – это не только модные пляжные трусы) прозвучал махонький звоночек: Теллер может ошибаться, и ошибки его могут давать весьма драматические результаты. По его расчетам, «Креветка» должна была выдать 6 мегатонн, а на деле получилось … 15. Выяснилось, что и дейтерид лития-7 участвует в термоядерной реакции, чего Теллер просто не учел. Итог – самое мощный взрыв в истории термоядерной программы США. Ошибка – и мощность оказалась выше не на проценты, а в разы.
Прочие детали биографии Теллера занимательны, но к делу особого отношения не имеют. Подсидел Оппенгеймера, поддержав обвинения в его нелояльности, добился миниатюризации термоядерных бомб и боеголовок, (по имеющимся сведениям все термоядерные боеголовки на американских ракетах стратегического назначения сконструированы по схеме Теллера-Улама), активно поддерживал СОИ, обнародовал сведения о наличии у Израиля атомной бомбы. Прекрасный человек, вот просто клейма ставить негде… Нам интереснее то, что в начале 50-х у этого джентльмена появился новый зуд – доказать, что от атомной программы может быть практическая польза. Нет, у него не было даже попыток как-то поучаствовать в разработке АЭС – не того полета птица, не под то заточен мозг.
Посмотрите еще разок на «суконный» текст:
«Использование ядерных взрывов в народнохозяйственных целях требует разработки соответствующих технологий, включающих в себя собственно технологические процессы, аппаратурно-машинные комплексы и организационно-управленческие компоненты».
Вот слово в слово совпадает с разработанной под руководством Теллера американской программой Operarion Plausher (у нас этот проект частенько называли «программа «Лемех» – просто дословный перевод). Вот исключительно для народнохозяйственных целей Теллер и команда намеревались при помощи ПЯВ осчастливить жителей Калифорщины, Невадщины и Аризонщины созданием железнодорожной насыпи в пустыне Мохаве, жителей Алясщины – крупной морской гаванью, обитателей Панамщины – дублем Панамского канала, гражданам Канадщины Теллер хотел помочь добывать нефть…
«Плаушер» официально стартовал в 1957 году, был свернут в 1973 – к тому времени американцы окончательно накушались инициативами своего ведущего физика-ядерщика по самое не могу. Куда только смотрело советское руководство, спрашивается? КуКрыНиксы какие-то картинки рисовали, Хрущев ботинком по трибуне стучал – а выгоднее было всеми силами поддержать начинания талантливого ученого. Давайте пробежимся по проектам программы – пусть и у вас появится хорошее настроение:
проложить канал-дублер Суэцкого канала по территории … Израиля;
проложить новое русло Панамского канала: 77 км, ширина 300 м, глубина 150 м при помощи 302 ПЯВ общей мощностью 167,5 мегатонн (!);
построить глубоководные защищенные морские гавани на Аляске близ мыса Томпсон;
соорудить глубоководную морскую гавань на северо-западе Австралии;
соорудить судоходный канал длиной 160 км к железорудному месторождению на западе Австралии;
добывать нефть из битумозных песков в Атабаске (Канада) после их предварительного разогрева при помощи ПЯВ;
соорудить гидроэнергетический комплекс в Каттарской впадине (северная Африка) за счет притока вод Средиземного моря по каналу, образованному при помощи 429 ПЯВ общей мощностью 65,9 мегатонн (!);
дробить руду под землей в штате Коннектикут;
построить судоходный речной канал между реками Теннеси и Томбигби в штате Массачусетс;
соорудить систему каналов и водохранилищ в штате Аризона.
Прочитали? Нет, это не Задорнов и не репортаж из палаты дома умом скорбящих, это планы, которые всерьез рассматривала Комиссия по атомной энергии США. Перечень не полон – там еще много интереснейших идей. Подлунные взрывы на нашем естественном спутнике, добыча геотермальной энергии в разных уголках США, дробление медной руды с целью ее дальнейшего подземного выщелачивания и прочее, прочее, прочее. Эдакая маниловщина имперского размаха, основанная на величайшем из покоренных человеком источнике энергии.
Но, если кто-то думает, что советские физики не ответили на этих планов громадьё встречным фонтаном фантазии – спешим разочаровать. И озера мы создавать собирались, и плотины строить, и сибирским рекам переток в среднеазиатские пустыни обеспечивать, и нефть с газом добывать…
Какая-то тотальная эйфория, прервать которую смогла только грубая действительность: один ПЯВ за другим не давал запланированных результатов, раз за разом на поверхность вырывались облака радиоактивных газов. Американцы очнулись первыми, свернув «Плаушер» уже в 1973 году, наши что-то планировали и планировали вплоть до 1988 года. Но нашим физикам для интеллектуального развлечения хватило именно планов – додуматься до того, чтобы в 7 км от эпицентра ПЯВ строить хранилище радиоактивных отходов военных программ смогли только американцы. Речь о первом в истории мирном ПЯВ «Гном» и том самом хранилище WIPP (Waste Isolation Pilot Plant – Пилотный Завод по Утилизации Отходов).
Вооружившись твердым намерением доказать абсурдность поговорки «Талант в землю не зароешь», Теллер начал копать. Первым мирным ПЯВ стал взрыв «Гном» (уфф, добрались) – Gnome 10 декабря 1961 года. Хотели рвануть еще в 1958, да тут у СССР и США мораторий на ядерные испытания случился, прерванный из-за Карибского кризиса.
