Ядерные испытания Технологии ядерных испытаний Ядерное разоружение Чернобыльская катастрофа Чернобыль как это было Тоцкие войсковые учения

Ядерное оружие - огромная угроза всему человечеству. Ученые считают, что при нескольких крупномасшабных ядерных взрывах, повлекших за собой сгорание лесных массивов, городов, огромные слоя дыма, гари поднялись бы к стратосфере, блокируя тем самым путь солнечной радиации. Это явление носит название “ядерная зима”. Зима продлится несколько лет, может даже всего пару месяцев, но за это время будет почти полностью уничтожен озоновый слой Земли. На Землю хлынут потоки ультрафиолетовых лучей. Моделирование данной ситуации показывает, что в результате взрыва мощностью в 100 Кт температура понизится в среднем у поверхности Земли на 10-20 градусов. После ядерной зимы дальнейшее естественное продолжение жизни на Земле будет очень проблематичным.

Ядерные испытания в СССР Оглавление



ГЛАВА 1

ЯДЕРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ И СОЗДАНИЕ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ СССР


1.4   НЕКОТОРЫЕ ОССОБЕННОСТИ ПРОГРАММЫ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ В МИРНЫХ ЦЕЛЯХ СССР


Одним из важных элементов Договора о нераспространении ЯО является статья V, регламентирующая основы деятельности по использованию ядерных взрывов в мирных целях в интересах всего человечества, без дискриминации неядерных государств. Ядерные взрывы, в том числе ядерные взрывы в мирных целях, явились мощным инструментом в развитии уникальных технологий, возможности которых далеко не исчерпаны. В материалах договора обсуждаются возможности, которые может дать цивилизации развитие ядерных технологий в мирных целях, совместимость этой деятельности с интересом нераспространения ЯО и гарантиями неиспользования этих работ для военных целей. Актуальность этой проблемы связана с продлением в 1995 году Договора о нераспространении ЯО без изменения текста Договора и заключением Договора по всеобъемлющему запрещению ядерных испытаний (Договор по ВЗЯИ) в 1996 году.



ЯДЕРНЫЕ ВЗРЫВЫ В МИРНЫХ ЦЕЛЯХ

Ядерные взрывы в мирных целях проводились в рамках масштабной программы работ в интересах решения различных хозяйственных задач. Международное признание значения возможностей использования ядерных взрывов в мирных целях зафиксировано в тексте Договора 1968 года о нераспространении ядерного оружия, где подчеркивается, что добровольный отказ государств от создания и приобретения ядерного оружия не должен препятствовать их доступу к использованию возможностей ядерных взрывов в мирных целях.

К настоящему времени отношение Международного сообщества к ядерным взрывам в мирных целях существенно изменилось. Для этого имеется ряд причин.

Во-первых, в практике международного сотрудничества не было случаев применения мирных ядерных взрывов в интересах неядерных государств в соответствии с возможностями, предоставляемыми Договором о нераспространении.

Во-вторых, отработка технологии проведения отдельных ядерных взрывов, в том числе мирных, была связана иногда с частичным выходом радиоактивных веществ в окружающую среду, что, с одной стороны, требовало улучшения технологии, а с другой - содействовало созданию атмосферы неприятия общественностью ядерных взрывов вообще и мирных ядерных взрывов (МЯВ), в частности.

В-третьих, программа США по ядерным взрывам в мирных целях оказалась достаточно скромной по своему объему (27 МЯВ, - 2,6% общего числа ядерных испытаний) и по своим результатам, что привело к ее свертыванию в 1973 году. СССР проводил более масштабную программу подобных работ (24 МЯВ, - 17,3% общего числа ядерных испытаний) и продолжал ее вплоть до 1988 года.

Эти факторы определили стремление зафиксировать в Договоре по ВЗЯИ запрет и на проведение ядерных взрывов в мирных целях. Дополнительным аргументом сторонников такого подхода является, по их мнению, сложность контроля за установлением факта исключительно мирного характера ядерного взрыва и предоставление гарантий, что он не имеет никакого отношения к ядерным оружейным программам.

Таким образом, риск скрытого использования мирных ядерных взрывов в интересах военных программ, недостаточность гарантий экологической безопасности, с одной стороны, и отсутствие масштабных технологий мирных взрывов, представляющих важное значение для всей цивилизации, с другой - являются основными аргументами для сторонников запрета мирных ядерных взрывов в рамках Договора по ВЗЯИ.



ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ В МИРНЫХ ЦЕЛЯХ ПРОВЕДЕННЫХ В СССР

Программа ядерных взрывов в мирных целях, проводившаяся СССР, была направлена на решение различных конкретных задач. К ним относятся:

•  глубинное сейсмозондирование земной коры (ГСЗ) с целью поиска геологических структур, перспективных для разведки полезных ископаемых;

•  работы по интенсификации добычи нефти;

•  работы по интенсификации добычи газа;

•  работы по созданию подземных емкостей в массивах каменной соли;

•  опытно-промышленные работы по созданию подземных емкостей;

•  работы по созданию воронок выброса, траншей канального профиля и перемещению грунта;

•  работы по перекрытию скважин газовых фонтанов;

•  работы по дроблению руды;

•  работы по предупреждению выбросов угольной пыли и метана;

•  работы по исследованию захоронения в глубокие геологические формации опасных промышленных стоков нефтехимии.

В качестве примера отметим, что в рамках комплексной программы Министерства геологии и АН СССР по изучению геологического строения земной коры в период с 1971 по 1988 год было проведено 39 подземных ядерных взрывов на 14 профилях ГСЗ суммарной протяженностью 70 тысяч километров. Кроме того, выполнено два профиля ГСЗ с попутным использованием ядерных взрывов (ЯВ), проведенных для других целей.

Применение ГСЗ подтвердило существование 10 газовых и газоконденсатных месторождений на 15 разведочных площадях в Енисей - Хатангской впадине и еще около 10 на разбуриваемых площадях Вилюйской синеклизы.

Почти в течение 20 лет эксплуатируются в качестве хранилищ газоконденсата два резервуара на Оренбургском месторождении, позволившие предотвратить безвозвратные потери свыше 2 миллионов тонн ценного углеводородного сырья.

К этому комплексу вопросов примыкают также исследования, которые проводились с целью использования энергии ядерных взрывов для проведения вскрышных работ для упрощения задачи добычи полезных ископаемых, залегающих на относительно небольших глубинах.

На стыке решения хозяйственных задач и фундаментальных исследований в мирных ядерных взрывах лежали исследования вопросов наработки в ядерных взрывах транс­урановых элементов, в том числе плутония, для его последующего использования в качестве топлива в ядерной энергетике. Составной частью этих работ было проведение повторных экспериментов в подземных полостях соляных массивов с целью изучения возможностей локализации продуктов взрыва и их дальнейшего извлечения.

Важным элементом развития технологии ядерных взрывов в мирных целях, проводившихся в СССР, были исследования, направленные на уменьшение возможных побочных эффектов взрывов и обеспечение экологической безопасности.



НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В МИРНЫХ ЦЕЛЯХ

Хотя многие виды мирных ядерных взрывов показали свою высокую эффективность, в частности реализация программы глубинного сейсмического зондирования территории СССР, очевидно, что в перспективе ядерные взрывы в мирных целях должны быть направлены в основном на решение новых актуальных проблем, стоящих перед РФ и многими государствами современного мира.

К таким проблемам, имеющим общечеловеческое значение, для решения которых могут быть использованы мирные ядерные взрывные технологии (ЯВТ), относятся:

•  ликвидация высокоактивных отходов ядерной энергетики и ядерных силовых установок;

•  ликвидация химического оружия и особо опасных химических токсичных материалов и отходов;

•  ликвидация излишков делящихся материалов, компонентов ЯЗ и ЯБП.

В рамках этих направлений ядерные взрывные технологии будут направлены на решение фундаментальных экологических проблем цивилизации и могут использоваться для ликвидации различных видов оружия массового поражения. Разработка новых видов мирных ядерных технологий проводится в Российском федеральном ядерном центре (г . Арзамас-16) с 1989 года.

Применительно к проблеме ликвидации высокоактивных отходов (ВАО) ядерной энергетики можно рассчитывать, что использование одного мирного ядерного взрыва мощностью до 100 кт позволит ежегодно перерабатывать весь объем отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) АЭС России, не подлежащего заводской переработке. Энергия ядерного взрыва позволит разбавить высокоактивные отходы в огромной массе производимого взрывом расплава (-100 тысяч тонн ), остекловать в нем активность существенно сниженной концентрации и захоронить на больших глубинах в химически инертном состоянии, вдали от районов жизнедеятельности человека.

Стоимость одного подобного технологического взрыва оценивается на уровне 30-50 миллионов долларов.

Подобная технология может использоваться также для ликвидации высокоактивных отходов радиохимической переработки ОЯТ, не подлежащих хозяйственному использованию, дефектных тепловыделяющих сборок (ТВС). Аналогичные возможности существуют и в отношении ОЯТ, и других типов высокоактивных отходов ядерных силовых установок, в том числе ядерных реакторов подводных лодок и ледокольного флота.

Экологическая безопасность ЯВТ основана на созданной в РФ экологически безопасной технологии проведения подземных ядерных испытаний, которые, по-существу, представляют собой подобные захоронения активности, наработанной в процессе взрывов, разбавленной и остеклованной в расплаве горных пород. При этом, безусловно, должен быть правильно выбран горный массив, обеспечены необходимые гидрогеологические условия и соблюдение всех правил технологии. Важным моментом было бы использование в этих целях специально отторгнутой островной или полуостровной территории.

Применительно к проблеме уничтожения химического оружия можно рассчитывать, что для ликвидации всего объема химического оружия СССР без его разборки (-300-400 тысяч тонн брутто-массы, включая ~40 тысяч тонн отравляющих веществ) потребуется до 30 технологических взрывов мощностью до 150 кт, которые могут быть проведены в течение 10 лет. В случае предварительного выделения отравляющих веществ (ОВ) из боеприпасов затраты на уничтожение уменьшатся в 5 раз, а срок работ составит 2-3 года.

Стоимость полной программы может быть оценена в 400 - 600 миллионов долларов, что в 30 - 15 раз меньше стоимости альтернативных заводских программ. В процессе технологического взрыва на первой стадии производится нагрев ОВ ударной волной, на второй стадии энергией , оставшейся в полости взрыва, разложение ОВ на безвредные компоненты с последующим остекловыванием их твердой фазы в расплаве горных пород и захоронением на больших глубинах.

Обеспечение экологической радиационной безопасности таких взрывов аналогично обеспечению в технологии проведения безопасных подземных ядерных испытаний . Дополнительные возможности могут быть связаны с использованием взрывных технологических устройств повышенной чистоты. Химическая экологическая безопасность достигается проведением предварительных исследований поведения химических материалов в лабораторных установках, подтверждающих необходимую степень разложения, возможностями внесения специальных технологических добавок, сдвигающих химическое равновесие, а также правильным выбором геологических условий.

Ядерная взрывная технология может использоваться для ликвидации делящихся материалов, представляющих опасность для создания ядерного оружия, в том числе энергетического плутония. Эта технология рассматривалась (в том числе) для решения задачи ликвидации ядерного оружия третьих стран в сжатые сроки. Достаточно одного технологического взрыва мощностью 100 кт для ликвидации ~50 т плутония в составе специальных контейнеров, который будет разбавлен и остеклован в 100 тысячах тонн расплава породы и захоронен на большой глубине. Экспериментальные средства международного мониторинга на поверхности в районе захоронения гарантируют невозможность извлечения породы с плутонием для ее переработки.



ЯДЕРНЫЕ ВЗРЫВЫ В МИРНЫХ ЦЕЛЯХ И ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Ядерные взрывы в мирных целях могут использоваться и для решения вопросов фундаментальной науки.

Среди подобных проблем отметим исследования, связанные с решением проблемы управляемого термоядерного синтеза, изучением свойств веществ в области сверхвысоких сжатий и температур, в сверхсильных магнитных полях.

Фундаментальные взрывные эксперименты позволяют исследовать поведение дейтерий-тритиевой и дейтериевой плазмы в уникальных физических условиях, создаваемых различными способами. Эти исследования могут энергично способствовать в сжатые сроки достижению правильного понимания различных аспектов процессов, важных для работ в области термоядерного синтеза и создания термоядерных энергетических установок. На стадии проведения ядерных испытаний была создана достаточно совершенная система диагностики, необходимая для таких работ.

Стоимость одного подобного эксперимента оценивается не более 10 млн. долларов. Срок подготовки и проведения такого опыта составит 2-3 года.

Экологическая безопасность работ будет гарантирована созданной технологией проведения безопасных ядерных испытаний. Дополнительные возможности могут быть связаны с использованием в этих работах взрывных технологических устройств повышенной чистоты.

Важную проблему представляют поиски возможностей использования энергии ядерного взрыва для противодействия угрозе падения на Землю крупных естественных космических объектов.

Фундаментальные взрывные эксперименты позволят исследовать различные аспекты поведения среды, имитирующей отдельные фрагменты астероида, в условиях их нагружения различными видами и уровнями воздействий, создаваемых ядерным взрывом. Эти исследования могут позволить уточнить облик и очертания проблемы, существующие и перспективные возможности предполагаемых средств защиты от астероидов. На стадии проведения ядерных испытаний была создана достаточно совершенная система диагностики, необходимая для выполнения подобных работ.

Стоимость одного такого эксперимента оценивается в 10 - 20 миллионов долларов.

Экологическая безопасность таких работ будет гарантирована созданной технологией проведения безопасных ядерных испытаний.

Отметим, что проведение ядерных взрывных экспериментов для фундаментальных исследований также целесообразно осуществлять на специальной территории, отторгнутой для производства данных работ.

Создание ядерного оружия в СССР

В 1990-1992 гг. было проведено целевое обследование территории вокруг Семипалатинского полигона как наземными, так и авиационными техническими средствами, включавшее определение мощности экспозиционной дозы (МЭД), плотности поверхностного загрязнения почвы и растительности радионуклидами, содержания 90Sr и 137Cs в воде; отбирались контрольные пробы аэрозолей из атмосферного воздуха и радона в жилищах. Был выполнен большой объем исследований радиационной обстановки в прилегающих к границам полигона населенных пунктах (Долонь, Кайнар, Саржал, Карааул, Мостик, Майское, Егендыбулак и Чаган)