Радиологическая обстановка Подводные ядерные взрывы
Сверхмощные ядерные взрывы в В США

Детальный обзор радиологической ситуации приводит к очевидному заключению о масштабности проблемы. В результате анализа и оценки радиационной обстановки в СЗР можно сделать вывод, что этот регион характеризуется повышенным уровнем всех факторов радиационного риска, как природных, так и техногенных. В настоящее время отдельные территории Арктического региона относятся к числу экологически неблагоприятных.

Ядерные испытания в Арктике Оглавление

ГЛАВА 5. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПОЛИГОН РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НА РУБЕЖЕ ДВУХ ВЕКОВ

В настоящее время Центральный полигон Российской Федерации (ЦП РФ) функционирует в полном соответствии с Договором о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ), который Россия подписала 24.09.1996 г. и ратифицировала принятием Федерального закона от 27.05.2000 г. № 72-ФЗ [1]. Необходимо заметить, что в 1996 г. ДВЗЯИ подписали все пять ядерных держав мира, однако Соединенные Штаты Америки его не ратифицировали до сих пор.

В статье 2 Федерального закона о ратификации Россией Договора отмечено: “...Реализация Договора осуществляется на основе... поддержания базового потенциала для возможного возобновления испытательной ядерной деятельности в случае выхода Российской Федерации из Договора; поддержания в готовности к полномасштабным испытаниям Центрального полигона Российской Федерации и адаптации его к проведению не запрещенных Договором работ по ядерным зарядам и боеприпасам ...”

Разработка ДВЗЯИ имеет свою историю, которая началась в 1982 г., когда Советский Союз представил на рассмотрение ХХХ VII Сессии Генеральной Ассамблеи ООН ''Основные положения Договора о полном и всеобъемлющем запрещении испытаний ядерного оружия'' . Ассамблея приняла эти Положения к сведению и призвала Комитет по разоружению приступить к практическим переговорам о возможности разработки такого Договора с представителями ядерных держав, которые, к сожалению, заблокировали работу Комитета по разоружению. Тогда, в 1985 г. Советский Союз в одностороннем порядке ввел мораторий на проведение всех видов ядерных испытаний. Период действия этого моратория, который продлевался четыре раза до 1987 г., составил 569 дней. За это время США провели 26 ядерных испытаний под землей.

Российская Федерация, став после распада Советского Союза его правопреемницей в деле владения ядерным оружием, в 1991 г. распоряжением № 67-РП Президента РФ объявила уже о российском моратории, несмотря на то, что полигоны других ядерных держав продолжали свою деятельность. Лишь в мае 1992 г. часть ядерных государств присоединилась к российскому мораторию. Это стало основанием для подписания Президентом Российской Федерации Указа от 05.07.1993 г. № 1008 следующего содержания:

•  ''Продлить срок действия моратория на ядерные испытания Российской Федерацией, объявленный Указом от 19.10.1992 г. № 1267 (Приложение 5.1.), до тех пор, пока такой мораторий, объявленный другими государствами, владеющими ядерным оружием, будет де-юре и де-факто соблюдаться ими.

•  Поручить Министерству иностранных дел Российской Федерации провести консультации с представителями других государств, обладающих ядерным оружием, в целях начала многосторонних переговоров по выработке договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний.''

В Женеве 25.01.1994 г. были начаты переговоры о запрещении ядерных испытаний. Следует отметить, что большинство ядерных держав проявили в это период сдержанность в проведении ядерных испытаний, что, возможно, в последующем ускорило подписание ДВЗЯИ всеми ядерными государствами.

Выполненный российскими специалистами технический и правовой анализ статей ДВЗЯИ позволил им сделать вывод, что этим Договором не запрещается проведение различных подкритических опытов [2], а исключается лишь такая экспериментальная деятельность на полигоне, в результате которой в любом виде реализуется цепная реакция деления с экспоненциальным нарастанием количества разделившихся ядер. Стало быть, формально разрешается проведение опытов в подкритическом режиме. Не станет нарушением Договора и осуществление таких термоядерных взрывов, для инициирования которых используется не атомный взрыв (цепная реакция деления), а любые другие способы “поджигания” термоядерной реакции, например, сверхмощные лазеры, магнитное обжатие, антиматерия и др.

Таким видом деятельности на полигоне, который не запрещен Договором, является проведение неядерно-взрывных экспериментов - НВЭ (по американской терминологии это так называемые “гидродинамические или подкритические” опыты) [3].

Подобные эксперименты с использованием химических бризантных ВВ и оружейного плутония проводят американские специалисты в штольнях на испытательном полигоне Министерства энергетики США в штате Невада [4].

В Российской Федерации проведение неядерно-взрывных экспериментов с макетами зарядов возможно только на Центральном полигоне, расположенном на островах Новая Земля. В случае прекращения действия ДВЗЯИ, то есть при отсутствии моратория на ядерные испытания, на полигон, который должен будет работать тогда в режиме испытаний, возлагается выполнение следующих задач:

•  организация, подготовка и проведение подземных испытаний опытных и серийных образцов ядерных зарядов;

•  проведение испытаний по проверке стойкости образцов военной техники к поражающим факторам ядерного взрыва;

•  проведение испытаний ядерных боеприпасов в целях обеспечения их безопасной повседневной эксплуатации;

•  проведение мероприятий, направленных на обеспечение радиоэкологической безопасности участников испытаний и населения, проживающего вблизи полигона;

•  проведение исследований по определению живучести военных объектов и объектов гражданской обороны при взрывах обычных взрывчатых веществ (химических ВВ) и объемно-детонирующих смесей (ОДС);

•  авиационное, метеорологическое, навигационное обеспечение, а также обеспечение всеми видами связи, жильем и всеми видами довольствия участников испытаний, согласно нормам снабжения;

•  проведение исследований по оценке сейсмостойкости различных сооружений, а также радиоэкологических и медико-биологических экспериментов;

•  выполнение гидрогеологических, геофизических и различных видов специальных геологических исследований для обеспечения горнопроходческих и строительных работ;

•  обеспечение судоходства в оперативной зоне, контроль за соблюдением режима и норм плавания в районе полигона, а также обеспечение всех видов охраны и обороны его территории;

•  подготовка для Командования Северного Флота оповещения по ограничению (закрытию) мореплавания в районах Баренцева и Карского морей при проведении на полигоне подземных ядерных испытаний и натурных испытаний образцов вооружения и военной техники;

•  осуществление мероприятий, направленных на обеспечение мер противодействия иностранным техническим разведкам при проведении ядерных испытаний, в том числе с привлечением специально оборудованных океанографических исследовательских судов Военно-Морского флота.

На пороге смены двух столетий в условиях действия ДВЗЯИ проведение именно таких экспериментов является одной из основных задач в деятельности Центрального полигона Российской Федерации, направленной на поддержание боеготовности ядерного оружия страны и безопасности его хранения.

Между прочим, бывший президент СССР М. С. Горбачев в своем докладе на Международной конференции “XXI век - к миру, свободному от ядерного оружия'', проходившей 29-30.08.2001 г. в г. Алматы, сообщил, что сотрудники его Фонда незадолго до открытия конференции обнаружили в Интернете информацию о том, что в США разработана 15-летняя программа поддержания состояния высокой боеготовности, а также совершенствования американского ядерного арсенала. Для этих целей предусматривается как использование “виртуальных” (компьютерных) испытаний, так и проведение подземных ядерно-физических экспериментов с подрывом химических ВВ в макетах ядерных зарядов, которые в своем составе могут содержать плутоний и другие ядерные материалы. На такие опыты, которые будут проводиться на Невадском полигоне, предполагается затратить не один миллиард долларов [5].

Более того, в июле 2001 г. официальные лица из Белого дома заявили, что США собираются возвратиться к вопросу о ратификации ДВЗЯИ, считая его “фундаментально порочным документом” [6]. Известно, что к концу 20 века к этому Договору присоединились 156 государств, 77 из которых его ратифицировали. Однако такие государства, как Индия, Пакистан, Израиль, Иран и Северная Корея воздерживаются от присоединения к нему.

Официальные американские лица делают упор на необходимость проведения полномасштабных испытаний для проверки надежности и безопасности стоящих на вооружении ядерных боеприпасов [7]. Если США действительно начнут проводить подземные ядерные испытания, то это будет сделано ради одной основной цели - для создания новых типов ядерного оружия четвертого поколения, к которому принято относить ядерные заряды избирательного характера поражающего действия, а также термоядерные устройства с энерговыделением в интервале до 100 т ТНТ, который в настоящее время разделяет обычное и ядерное оружие (боеприпасы малой и сверхмалой мощности) [8].

В настоящее время в США, в соответствии с их новой ядерной доктриной, система противоракетной обороны (ПРО) считается органичной составной частью стратегической ''триады'', в которую входят наступательные ядерные средства, неядерное оружие высокой точности и, конечно, система ПРО, являющаяся средством обороны от массированного удара вероятного противника. В целях совершенствования системы ПРО в США разрабатываются новые, более эффективные, чем те, которыми они располагают в настоящее время, средства для перехвата ракетного удара. Недавно по заданию Пентагона начались подготовительные работы по созданию оснащенных мини-ядерными боеголовками перехватчиков, которыми не нужно попадать точно в цель, то есть в летящую ракету, чтобы ее уничтожить. Если испытания таких перехватчиков пройдут успешно, то американская система ПРО будет в состоянии справиться с ударом, состоящим из нескольких сотен ракет [9]. Чтобы приблизить этот успех, в США на Невадском полигоне проводятся гидродинамические или подкритические опыты. Подобного рода эксперименты проводятся и в Российской Федерации на Центральном полигоне на Новой Земле.

 

5.1. Особенности проведения неядерно-взрывных экспериментов (НВЭ)

Естественно, возникает вопрос, а что же такое неядерно-взрывные эксперименты (НВЭ), каково их значение при оценке надежности имеющегося ядерного арсенала и возможно ли их использовать для создания новых перспективных поколений ядерных зарядов?

Неядерно-взрывной эксперимент - это особый способ проведения исследований физических процессов, происходящих в ядерных зарядах различного типа. Такой эксперимент или физический опыт проводится с полигонным макетом ядерного взрывного устройства в подкритическом режиме, то есть без ядерного энерговыделения. Естественно, проведение таких экспериментов должно сопровождаться наличием сложного аппаратурного комплекса для регистрации во времени быстропротекающих процессов, происходящих в макете ядерного заряда. Данные такой регистрации позволяют сделать вывод о работоспособности и надежности испытываемого макета ядерного заряда, а также о возможности продления сроков его годности.

Поскольку при проведении НВЭ происходит диспергирование радиоактивных материалов и образование различных химических газов, то и решено было для таких работ использовать ядерные полигоны. В последние два десятилетия к неядерно-взрывным экспериментам предъявляются достаточно жесткие экологические требования, содержание которых будет приведено ниже. К сожалению, такие требования отсутствовали на начальном этапе проведения гидроядерных экспериментов на полигонах еще в период ядерных испытаний в атмосфере. Так, на Семипалатинском полигоне, например, при осуществлении таких экспериментов в 1958-1963 гг. было диспергировано взрывами примерно 11 кг плутония [10].

В настоящее время при разработке полигонных макетов для проведения неядерно-взрывных экспериментов используется разработанный еще в 1957 г. специалистами РФЯЦ-ВНИИЭФ Л. В. Альтшулером, Я. Б. Зельдовичем и Ю. М. Стяжкиным способ экспериментального исследования сжимаемости делящихся материалов при давлениях в десятки и сотни миллионов атмосфер [11]. Авторы этот способ назвали, по рекомендации Ю. Б. Харитона, ''Метод невзрывных цепных реакций (НЦР)''. В опытах НЦР стадии работы сферического заряда изучались в некотором диапазоне масс критической зоны, ''когда выделяющаяся ядерная энергия еще столь мала, что практически не влияет на процессы сжатия и разлета активной зоны. Таким образом в опыте НЦР исследовались процессы сжатия активной зоны, идущие благодаря энергии продуктов взрыва химических ВВ, а способ получения информации о достигнутых сжатиях – регистрация рождающихся в активной зоне нейтронов.''

Следует особо отметить, что получаемые в процессе проведения НВЭ результаты способствуют поддержанию российского ядерного арсенала в надежном и безопасном состоянии, что, в свою очередь, имеет большое значение для обороноспособности страны. Путь ядерных государств мира к подписанию в 1996 г. Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний значительно отличался от российского пути. Отдельные ядерные державы продолжали осуществлять полномасштабные ядерные испытания. Так, Великобритания их проводила до 26.11.1992 г.; США - до 23.09.1992 г.; Франция - до 27.01.1996 г.; Китай - до 29.07.1996 г. В то время, когда российский ядерный полигон “молчал”, эти ядерные государства в 1991-1996 гг., то есть в преддверии подписания ДВЗЯИ, провели 36 ядерных испытаний. На Новоземельском же полигоне последнее ядерное испытание было осуществлено 24.10.1990 г.

Поэтому, естественно, проведение в декабре 1995 г. на Центральном полигоне РФ первых НВЭ имело очень большое значение для поддержания ядерной безопасности и обороноспособности страны. Об этом с полной ответственностью говорил Первый заместитель министра Российской Федерации по атомной энергии Л. Д. Рябев 24.09.1996 г. в московском фонде Карнеги, обратив при этом внимание на то, что российские специалисты обладают секретом проведения на полигоне испытаний “неядерного уровня”, которые не являются нарушением достигнутых договоренностей в области испытаний ядерного оружия. Испытательные работы с макетами ядерных зарядов, которые выполнялись в 1995-1996 гг. на Центральном полигоне РФ, получили высокую оценку на заседании Правительственной комиссии по специальным вопросам, проходившем в феврале 1997 г. [1].

Правительственная комиссия отмечала, что в условиях прекращения полномасштабных подземных испытаний ядерных зарядов очень важными являются действия по поддержанию ядерного арсенала страны в постоянной готовности, по безопасности его хранения на базах, а также безопасной эксплуатации в войсках. Существует возможность все эти действия проверять расчетно-теоретическими методами с использованием быстродействующих ЭВМ. Однако главным в решении таких вопросов всегда были и остаются результаты экспериментальных работ, особенно работ по исследованию возможных аварийных ситуаций с ядерными зарядами, которые могут возникнуть при длительном их хранении. Ранее это делалось просто: по закону случайных чисел из арсенала вооружений извлекался необходимый ядерный заряд, который помещался в концевой бокс штольни или в скважину, затем возводился забивочный комплекс. Параллельно шла подготовка нужной измерительной аппаратуры, регистрирующей протекание физических процессов при взрыве и определяющей тротиловый эквивалент взрыва. Вот так проводилось очередное ядерное испытание, которое обычно относили к серии исследования аварийных режимов и аварийных ситуаций. В условиях действия Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний уже нельзя было использовать такие методы.

Поэтому в период действия ДВЗЯИ опыты по имитации аварийных ситуаций с ядерными зарядами, проведенные в 1997 г. под руководством академика Ю. А. Трутнева, а также неядерно-взрывные эксперименты, которые осуществлялись в 1995-1998 гг. под руководством Б. А. Андрусенко (РФЯЦ-ВНИИТФ) и А. К. Чернышева (РФЯЦ-ВНИИЭФ), стали важным этапом в деятельности Центрального полигона РФ [12]. Министр обороны Российской Федерации маршал И. Сергеев на заседании расширенной Коллегии Минатома России, которое состоялось 31.03.2000 г., отметил, что эти эксперименты служат делу “дальнейшей модернизации существующего ядерного боезапаса, стратегического и нестратегического ядерного оружия. Определены перспективы ядерного оснащения Вооруженных Сил до 2010 г. В 1999 г. поставлен на боевое дежурство ракетный полк с комплексом “Тополь-М”, качественно и в установленные сроки проведены мероприятия по его ядерному обеспечению. Успешно завершена программа неядерно-взрывных экспериментов на Центральном полигоне Российской федерации.” [13].

В 1999-2000 гг. было осуществлено 11 неядерно-взрывных экспериментов, планируется их проведение и в последующие годы. Руководитель Департамента разработки и испытаний ядерных боеприпасов Минатома России Н. П. Волошин в интервью корреспонденту “Известий” пояснил, что российская программа проверки работоспособности узлов и элементов конструкции штатных ядерных боеприпасов не выходит за рамки дозволенного, и “представители научных кругов США прекрасно об этом осведомлены... Один из видов таких экспериментов - это проверка ядерного боеприпаса с помощью его обжатия взрывом. В США такие опыты проводятся в Неваде, в России - на единственном сохранившемся полигоне на Новой Земле.” [14].

Действительно, и это подтверждает академик В. Н. Михайлов [15], в качестве первичного источника энергии в любом ядерном боеприпасе используются химические ВВ. Очень важно в боеприпасе иметь такие химические взрывчатые вещества, которые обеспечивали бы безопасность ядерного боеприпаса в мирное время, и в то же время создавали необходимые параметры для работы при ядерном взрыве. Под действием энергии химического взрыва происходит процесс обжатия ядерных материалов до получения сверхкритической массы, чтобы затем возникла взрывная реакция деления. На этом, можно сказать, первом этапе развития полномасштабного ядерного взрыва происходит увеличение энерговыделения более чем в 10 тысяч раз по сравнению с исходной энергией химического взрыва. На втором этапе ядерного взрыва энергия первого этапа используется для реализации процесса термоядерного синтеза легких ядер, в основном, конечно, трития и дейтерия.

Первый этап, то есть перевод ядерных (делящихся) материалов в надкритическое состояние, является наиболее важным в “работе” ядерного боеприпаса в целом. Поэтому при осуществлении неядерно-взрывных экспериментов чаще всего проверяется именно этот первый этап реализации условий для развития ядерного взрыва. Упрощенная схема работы ядерного заряда на этом этапе взрыва, которая может реализовываться в полигонном макете, представлена на рис. 5.1.[16].

Направленная внутрь энергия взрыва химических ВВ сжимает сферический заряд делящихся материалов (ДМ) и приводит к развитию в этом заряде цепной реакции деления. Это так называемый имплозивный способ инициирования ядерного взрыва. Необходимость такой проверки работоспособности ядерного заряда вызвана тем, что сборка заряда химических ВВ со временем стареет. Например, возможно даже расслоение материалов, а также возникновение таких дефектов, которые могут сказаться на эффективности работы изделия.

До взрыва ВВ плотность ЯВВ нормальная, масса его меньше критической
После взрыва ВВ плотность ДМ выше нормальной, масса больше критической
Рис. 5.1 Схема ядерного заряда имплозивного типа

Условные обозначения:

1 – детонаторы; 2 – заряд бризантных ядерных веществ (ВВ); 3 – отражатель нейтронов; 4 – делящиеся материалы; 5 – источник нейтронов; 6 – корпус заряда.

Особое значение при взрывах макетов имеет использование диагностической аппаратуры для регистрации параметров быстропротекающих процессов. Всегда очень важно экспериментально подтвердить результаты, полученные на основе использования расчетно-теоретической модели, и зарегистрировать при этом все характеристики процессов, происходящих в макете на этапе развития обжатия делящихся материалов, то есть на начальном этапе их сжатия.

Для надежной регистрации процессов, происходящих в заряде, необходимо иметь определенное число детекторов, а также учитывать все сопровождающие взрыв особенности.

В полигонных опытах с макетами используются различные аппаратурные комплексы, в которые входят измерительные приборы с наносекундным и пикосекундным временными разрешениями и с высокой точностью регистрации положения амплитуды сигналов. Все это позволяет получать необходимый объем информации о работоспособности макета ядерного заряда и таким образом определять надежность и безопасность эксплуатации различных образцов ядерного оружия.

Следует особо отметить, что возможность использования технологии неядерно-взрывных экспериментов стала своеобразной “отдушиной” для ядерных держав, позволила подписать международные договоры о запрещении ядерных испытаний и, не нарушая достигнутых договоренностей, в определенной степени контролировать состояние ядерного арсенала.

Поскольку при взрыве полигонного макета ядерного заряда выделяются и диспергируются радиоактивные вещества, а также вредные химические газы, то в ходе проведения эксперимента необходимо, как уже отмечалось выше, соблюдение определенных экологических требований, содержание которых представлено в следующем разделе.

 

5.2. Природоохранное обеспечение НВЭ

Для проведения неядерно-взрывных экспериментов на полигоне были выбраны опытные площадки в зоне Д-9, расположенной в северной части Южного острова архипелага Новая Земля на берегу пролива Маточкин Шар. Безопасному проведению этих экспериментов предшествовала большая работа по изучению физико-географических, гидрогеологических и геокриологических особенностей районов расположения опытных площадок. Такая работа выполнялась в соответствии с решениями, изложенными в протоколах заседаний Межведомственной экспертной комиссии по оценке радиационной и экологической безопасности неядерных экспериментов (МВЭК-НЭ), утвержденных руководством Департамента разработки и испытаний ядерных боеприпасов Минатома России.

 

5.2.1. Принципы обеспечения безопасности при проведении НВЭ

В основу мероприятий, обеспечивающих безопасность при проведении НВЭ, были положены результаты исследований условий, которые влияют на величину первичного радиационного эффекта при подземных ядерных испытаниях. К таким условиям относятся:

•  приведенная глубина взрыва. При определенной глубине заложения заряда образуется так называемая зона камуфлетности, которая обеспечивает удержание продуктов взрыва в полости;

•  характеристики геологии участка взрыва. В местах заложения зарядов должны были отсутствовать тектонические трещины;

•  удержание давления в полости взрыва, т.е. продукты взрыва не достигнут устья штрека и останутся в его полостию.

При проведении НВЭ на Центральном полигоне РФ необходимо было в соответствии с действующей в Российской Федерации системой природоохранных требований осуществлять следующие этапы жизненного цикла каждого эксперимента[17]:

•  выбрать место размещения объектов (штреков, боксов и др.) и выполнить предпроектные работы;

•  осуществить проектирование;

•  получить одобрение членов Межведомственной экспертной комиссии по оценке радиационной и экологической безопасности неядерных экспериментов (МВЭК-НЭ);

•  выполнить строительно-монтажные работы, предусмотренные проектом;

•  провести эксперимент;

•  осуществить вывод объекта из эксплуатации с учетом требований безопасности.

Важное значение для обеспечения радиоэкологической безопасности при испытаниях полигонных макетов ядерных зарядов имеет то, что район расположения штолен на Новоземельском полигоне входит в область сплошного распространения многолетнемерзлых пород.

При бурении скважин на территории полигона было установлено, что на ее равнинной части толщина мерзлого слоя достигает ~400 м, а в гористой части - ~600 м. В связи с этим подземные воды по месту своего нахождения делятся на надмерзлотные и подмерзлотные.

Надмерзлотные воды, которые образуются в теплое время года, можно отнести к слою сезонного оттаивания. Эти воды не напорные, пресные, они обычно находятся на глубине 0,5-1 м от поверхности земли. Протаивание начинается в июне, наибольшего развития достигает в августе и завершается в сентябре. Максимальная, равная 3-4 м, глубина сезонного протаивания в конце сентября наблюдается в пойме рек Чиракина и Шумилиха. В октябре-ноябре протаивающий слой полностью промерзает, причем промерзание происходит как с поверхности, так и с подошвы протаивающего слоя.

Существующие на полигоне многолетнемерзлые породы являются одним из тех естественных барьеров, которые препятствуют миграции радиоактивных продуктов из зоны взрыва за пределы зоны оттаивания. При выборе места заложения полигонного макета всегда учитывались характеристики горной породы с точки зрения возможности обеспечения наименьших коэффициентов выщелачивания радионуклидов в подземные воды после взрыва. В условиях полигона при наличии вечной мерзлоты такая зона недоступна для поступления воды.

При разработке мероприятий, обеспечивающих безопасность проведения неядерно-взрывных экспериментов, учитывались возможные изменения климатических и мерзлотных условий на полигоне. Известно, что климат не может быть постоянным на протяжении геологической истории [20,21]. Колебательный характер временного хода климата - это хорошо изученное и известное явление. Инструментальными методами определяются и современные циклические колебания климата. Есть основания полагать, что его колебательный характер сохранится и в будущем. Заметные изменения климата, приводящие к существенной перестройке температурного поля вечномерзлых пород, происходят в основном в связи длиннопериодными, 40-тысячелетними, циклами. В экстремальные моменты этих циклов температура воздуха может изменяеться на несколько градусов. Если продлить развитие крупных циклов в будущее, то, как свидетельствуют специалисты, после климатического максимума будет происходить неуклонное снижение температуры, которое через 15-20 тыс. лет, возможно, приведет к эпохе похолодания. Если продлить в будущее развитие более мелких циклов, то и тогда температуры в арктической зоне не перейдут в область положительных. Таким образом, ожидать существенных изменений климата в его естественном ходе в ближайшие примерно 1000 лет, по-видимому, не следует. Определенная устойчивость климата в высоких широтах подтверждается результатами анализа теплового баланса Северного Ледовитого океана [22]. Поэтому все мерзлотные водоразделительные участки района “Маточкин Шар”, где осуществлялись подземные ядерные взрывы в штольнях, а в настоящее время проводятся НВЭ, можно считать достаточно устойчивыми, с практически неизменной многолетней мерзлотой.

Особое место в прогнозе климата занимает “парниковый эффект” и связанное с ним потепление. Однако, к сожалению, количественная оценка роли этого эффекта до настоящего времени отсутствует. Условность предположений затрудняет решение этого вопроса. Есть основания считать, что “парниковый эффект”, как и другие экологические проблемы, не окажут существенного влияния на глобальный климат Земли.

Многолетнемерзлые горные породы - это естественные геологические образования, в которых все поры и трещины заполнены льдом, благодаря чему они существенно отличаются от таких же горных пород, находящихся в обычном, то есть в немерзлом состоянии. В первую очередь это относится к свойствам, определяющим интенсивность миграционных процессов. Образовавшиеся в условиях мерзлоты криогенные водоупоры полностью исключают подземные воды из цикла водообмена. Поэтому в мерзлых горных породах физически не возможен перенос радионуклидов [23]. Таким образом, район “Маточкина Шара”, где существует вечная мерзлота и отсутствуют карбонатные породы, можно считать перспективным для проведения на его территории подземных ядерных испытаний и НВЭ [18]. Кроме того, этот район не является сейсмически опасным. На его территории землетрясения практически отсутствуют, а сила тех, которые возникали, не превышала 3-5 баллов [24].

 

5.2.2. Основы экологической безопасности при проведении НВЭ

Как известно, при проведении полномасштабных подземных ядерных взрывов даже в штатных условиях и при выполнении всех требований безопасности может происходить незначительный выход радиоактивных и химических веществ в воздушное пространство штрека и бокса. Поэтому в ходе подготовки и проведения неядерно-взрывных экспериментов разрабатываются и обосновываются такие организационные, технические и экологические меры безопасности, выполнение которых способствует получению положительных эффектов, а именно:

•  полностью исключается выброс радиоактивных веществ делящихся ядерных материалов за пределы забивочного комплекса бокса и сокращается выделение вредных химических газов;

•  практически отсутствует вторичное загрязнение водных ресурсов;

•  исключается полностью вредное воздействие на геологическую сферу, растительный и животный мир.

При подготовке и проведении НВЭ должны полностью соблюдаться все принятые меры экологической безопасности, а также выполняться все проектные решения, предусмотренные правилами обращения и захоронения радиоактивных отходов (РАО).

В проектной документации на осуществление НВЭ обязательно должен содержаться раздел “Предупреждение радиационных аварий и ликвидация их последствий”, в котором должны быть представлены материалы с описанием “Проектной аварии” и “Гипотетической аварии”, а также технических и организационных мероприятий по ликвидации возможных аварий [25].

В ходе подготовки НВЭ необходимо соорудить штольню, если не планируется использование ранее пройденной штольни, удовлетворяющей предъявляемым требованиям. Затем проводятся строительно-монтажные работы по оборудованию выбранной штольни в соответствии с требованиями технического задания [19]. Проектные документации на штреки, боксы и штольни для НВЭ разрабатываются во ВНИПИпромтехнологии, при этом учитываются все требования, определенные строительными нормами и правилами. Строительно-монтажные работы по проходке штолен (боксов) и штреков и их оборудованию обычно ведутся подрядной сторонней организацией [25]. Пользователем земельного участка является командование Центрального полигона РФ, непосредственным заказчиком проектирования и строительства - Минобороны России, а инвестором хозяйственной деятельности - Минатом России [17].

Подготовленная штольня (бокс) передается для проведения дальнейших работ специальной комплексной экспедиции, в которую входят специалисты предприятий Минатома России. Одновременно проводятся работы по подготовке измерительного комплекса и другого необходимого оборудования.

С окончанием работ по оборудованию штольни (бокса) и по подготовке ее к проведению эксперимента завершается создание объекта, который принимается комиссией с подписанием соответствующего акта. Далее наступает этап проведения эксперимента. По окончании НВЭ начинается работа по обобщению, анализу и изучению полученных регистрационных материалов, готовится экспресс-отчет. Следует отметить, что обращение с радиоактивными отходами (РАО) является одной из проблем, требующих особого внимания при проведении заключительных операций в ходе ликвидации последствий эксперимента.

 

5.3. Методические подходы к проведению НВЭ

Как уже отмечалось выше, при взрыве полигонного макета ядерного заряда происходит диспергирование радиоактивных веществ, в составе которых может содержаться некоторое количество делящихся материалов. Поэтому, чтобы исключить радиоактивное загрязнение объектов, необходимо создание специальной защиты. Диспергированные взрывом радиоактивные вещества, если они не были локализованы с помощью специальных средств, могут представлять опасность для испытателей, например, стать причиной внешнего или внутреннего облучения в результате попадания радиоактивных веществ внутрь организма, причем прежде всего с вдыхаемым воздухом.

При ингаляционном поступлении радиоактивных веществ в организм человека наибольшую опасность представляет плутоний, который является “ядерным ядом” или радиотоксином [26]. После взрыва плутоний может присутствовать в каком-то объеме воздуха в виде отдельных молекул оксидов, а также в виде “горячих” частиц, то есть твердых, содержащих молекулы плутония, частиц размером до десятка микрометров и уровнем радиоактивности до нескольких десятков беккерелей на частицу.

Разработать обоснованные методические подходы к проведению экспериментов с полигонными макетами ядерных зарядов – это значит предусмотреть такой комплекс мероприятий по обеспечению радиационной безопасности, выполнение которых позволит снизить лучевые нагрузки от источников внешнего и внутреннего облучения до существующих санитарно-гигиенических нормативов либо свести их к минимуму [27]. К таким мероприятиям относятся создание защиты от внешних потоков излучения, предотвращение распространения радиоактивных веществ в рабочие объемы штольни и далее во внешнюю среду, организация необходимого радиационного контроля и санитарно-пропускного режима, обеспечение необходимых условий, если потребуется, для сбора и захоронения радиоактивных отходов, использование средств индивидуальной защиты, проведение дезактивационных работ [28].

Еще в период осуществления подземных ядерных испытаний, а затем и проведения гидроядерных экспериментов был разработан целый ряд методических подходов, которые используются при подготовке мероприятий по защите участников неядерно-взрывных экспериментов и природной среды от воздействия радиационного фактора.

Для исключения попадания радиоактивных веществ во внешнюю среду при проведении НВЭ предложено применять различные преграды и защитные материалы.

Рис. 5.2 . Блок-схема использования взрывозащитной камеры для проведения неядерно-взрывных экспериментов

Условные обозначения:

1 – взрывозащитная камера (ВЗК); 2 – полигонный макет спецзаряда; 3 – датчики физических измерений; 4 – аппаратура регистрации параметров; 5 – каналы связи; 6 – трубопроводы для взятия проб; 7 – система фильтров.

Рис. 5.3 . Возможная схема штрека одноразового использования с размещением взрывозащитной камеры

Условные обозначения:

1 – концевой бокс (КБ); 2 – взрывозащитная камера (ВЗК); 3 – полигонный макет заряда (физическая установка); 4 – обваловка ВЗК бетоном; 5 – защитная стенка; 5 – защитная стенка; 6 – кабельная (измерительная) линия; 7 – патрубок для стравливания газов; 8 – запорная арматура; 9 – фильтр; 10 – патрубок для закачки бетонитовой смеси в ВЗК; 11 – магистраль для сбрасывания газов; 12 – гермоэлемент с лазом; 13 – стенка для бентонито-цементного раствора; 14 – бетонная стенка; 15 ось рельсового пути.

Первой преградой на пути распространения радиоактивных веществ является взрывозащитная камера. На рис. 5.2 представлена блок-схема использования такой взрывозащитной камеры для проведения неядерно-взрывных экспериментов, которая способна выдержать и не разрушиться под действием энергии взрыва с тротиловым эквивалентом в несколько десятков килограммов. Существуют различные взрывобезопасные камеры (контейнеры, колбы), предназначенные специально для безопасного хранения и перевозки различных взрывоопасных устройств и взрывчатых веществ. Такие камеры гарантируют полное отсутствие бризантного, фугасного и осколочного воздействия на персонал, находящийся вблизи них при подрыве взрывчатых веществ в любой оболочке. Кроме того, корпуса камер способны обеспечить полное отсутствие прорыва газообразных продуктов, образующихся при взрыве, в том числе и радиоактивных веществ [29].

Второй важной преградой на пути возможного распространения радиоактивных веществ могут служить гермостенки, возводимые в концевом штреке или боксе между взрывозащитной камерой и основным объемом штольни (Рис. 5.3.).

При подготовке и проведении НВЭ в штреке одноразового использования должны соблюдаться следующие основные требования экологической безопасности:

•  В одной из штолен, пригодных для эксперимента, необходимо дооборудовать штрек и обустроить концевой бокс для размещения в нем взрывозащитной камеры (ВЗК), которую целесообразно установить на подушку, изготовленную из бентонито-цементного раствора. Следует отметить, что бентонит является природным материалом, который способен хорошо сорбировать и длительное время удерживать различные радиоактивные материалы. Бентонит обладает свойством увеличиваться в объеме при поглощении влаги, поэтому его используют для заполнения пустот и трещин, чтобы препятствовать распространению вредных примесей.

•  Запас прочности ВЗК, определяемый взрывным нагружением в натурных условиях, должен быть достаточным для удержания всех продуктов взрыва полигонного макета. Взрывозащитная камера после установки в концевом боксе должна быть проверена на герметичность путем создания в ней и длительного удержания избыточного давления.

•  ВЗК для повышения прочности может быть обвалована со всех сторон слоем бетона или даже железобетона.

•  Для подготовки полигонного макета заряда (подрываемая физическая установка) к подрыву его помещают внутрь ВЗК. В частности, через гермовводы в крышке ВЗК вводят в штрек кабельные (измерительные) линии, а также прокладывают две трубы с запорной арматурой. Одна из труб служит для стравливания из камеры после проведения эксперимента газообразных продуктов взрыва, а другая – для закачки в нее бентонитового раствора (См. рис. 5.4.).

•  Для исключения аварийного распространения продуктов взрыва, содержащих РВ, около бокса возводят защитную стенку и гермоэлемент с лазом. Кабельные линии внутри защитной стенки прокладываются в металлических ящиках, которые для герметизации заливают цементно-песчаным раствором.

•  Установленные защитную стенку и гермоэлемент проверяют на герметичность путем создания в объеме избыточного давления.

•  Осуществляется эксперимент, в ходе которого с помощью измерительной аппаратуры проводят измерения необходимых параметров для последующего анализа динамики процессов, происходивших при подрыве физической установки.

•  После эксперимента проводится контроль радиационной обстановки в штреках, штольне и на приустьевой площадке либо путем дозиметрических измерений, выполняемых группой радиационной разведки переносными дозиметрическими приборами, либо с помощью дистанционных средств измерения параметров радиационной обстановки. Более высокой эффективностью, с точки зрения оперативности и улучшения информативности данных, обладают дистанционные средства измерения, использующие различные датчики, с помощью которых можно в автоматическом режиме осуществлять контроль за изменением мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, измерять концентрацию альфа-активных радионуклидов в воздушной среде и др. Такой измерительный комплекс позволяет дистанционно контролировать параметры радиационной обстановки в межзабивочном пространстве и в других местах штольни или штрека одноразового использования с визуализацией результатов измерений на управляющих компьютерах.

•  По окончании эксперимента из ВЗК через высокоэффективные фильтры осуществляется стравливание газовых продуктов взрыва с применением принудительной откачки насосом. Образование разрежения в камере создает благоприятные условия для ее заполнения раствором бентонита либо непосредственно после проведения эксперимента, либо спустя некоторое время.

По оценкам специалистов, ВЗК в приведенных выше условиях может храниться сотни лет. Когда защитные свойства камеры будут исчерпаны, в действие вступит второй инженерный барьер – бентонито-цементное заполнение концевого блока, по истечении срока защитных свойств которого начнет действовать в качестве защиты горный массив, состоящий из многолетнемерзлых пород…

В совокупности все эти защитные барьеры должны обеспечить хранение радиоактивных веществ в ВЗК до тех пор, пока не будет решен вопрос об извлечении продуктов взрыва для их переработки или не будут созданы условия для из захоронения. Кстати, время хранения РВ в ВЗК может измеряться тысячелетиями.

Важно отметить, что с экономической точки зрения для проведения НВЭ очень эффективным является многоразовое использование одного и того же штрека (концевого бокса). Такая возможность появилась после разработки ВЗК нового поколения, в которой можно проводить эксперимент без обваловки камеры бетоном или железобетоном.

Подобная технология позволяет более четко организовывать отдельные этапы эксплуатации так называемой ''штольни-лаборатории'', получая при этом определенный экономический эффект [30]. Типовая схема проведения НВЭ по такой технологии выглядит так:

•  В боксе многоразового использования устанавливается ВЗК, вокруг которой монтируется герметичная ''палатка'' из прорезиненной ткани. За счет монтажа такой ''палатки'' уменьшается контролируемый объем и тем самым создаются более благоприятные условия для оперативного радиационного контроля.

•  В штреке для страховки возводятся два гермоэлемента с гермодверями.

•  В камеру установливается полигонный макет для подготовки его к подрыву, после чего закрываются гермоэлементы и проводится эксперимент.

•  По окончании эксперимента гермоэлементы вскрываются, проводится стравливание газов из камеры, после чего камеру помещают в штрек-накопитель.

Практическое значение неядерно-взрывных экспериментов изложено в статье научного руководителя РФЯЦ-ВНИИИЭФ, директора Института стратегической стабильности, академика РАН В. Н. Михайлова [31]: ”Дело в том, что развитые традиционные ядерные державы при помощи гидродинамических экспериментов могут решать задачи повышения надежности ядерного арсенала и эффективно сопровождать его эксплуатацию, снижая риск возможных чрезвычайных происшествий. А вот создать на базе этих экспериментов новые образцы ядерного оружия ни одно государство не сможет. Точнее, разработать-то можно, однако само отсутствие полномасштабного испытания не позволяет убедиться в верности выбора физической схемы и конструкции оружия, а, значит, и рассчитывать на ядерный фактор в своей политике. Работая над новым поколением ядерных вооружений, американцы нуждаются в натурных испытаниях, поэтому и отказались от ратификации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ) ”.

Не потому ли, по сообщению британской газеты ”Гардиан” [32], генерал Д. Гордон, руководитель Национального управления по ядерной безопасности США, приказал доложить о готовности Невадского полигона к испытаниям ядерного оружия. В опубликованном в январе 2000 г. ''Обзоре состояния ядерных сил США'', который является основой для формирования национальной стратегии по обеспечению высших военных интересов США на период 2010-2020 гг., определена политика Америки в области вооружений, в том числе в области использования наступательных ядерных сил. Для этого поддерживается повышенная готовность Министерства энергетики США к проведению ядерных испытаний на Невадском полигоне и сохраняется потенциал к их возобновлению в случае необходимости.

Между прочим, Российский Федеральный Закон ”О ратификации ДВЗЯИ” предусматривает ответственность Правительства Российской Федерации по следующим пунктам:

•  ”поддержание базового потенциала для возможного возобновления испытательной ядерной деятельности в случае выхода Российской Федерации из Договора;

•  поддержание в готовности к полномасштабным испытаниям Центрального полигона Российской Федерации и адаптации его к проведению не запрещенных Договором работ по ядерным зарядам и боеприпасам…” [31].

Как известно, на Центральном полигоне Российской Федерации уже более 10 лет не проводятся полномасштабные испытания. За эти годы на территории полигона возник ряд негативных проблем, в частности:

•  устарел морально и физически аппаратурный парк (измерительный комплекс);

•  обострились кадровые и социальные проблемы;

•  утрачены традиции и опыт, накопленные за многолетний период деятельности полигона в условиях Арктики;

•  нуждаются в капитальном ремонте инженерные сооружения, эксплуатировавшиеся длительное время в чрезвычайно суровых природных условиях;

•  резко ухудшилось обслуживание инфраструктуры полигона транспортом, топливом, энергией.

Естественно, и эти, и целый ряд других проблем требуют немедленного решения [33].

Новоземельскитй полигон длительное время использовался комплексно, но основу его ''работы'' составляли полномасштабные подземные ядерные испытания (ПЯИ). При этом изучались последствия воздействия поражающих факторов ядерных взрывов на вооружение и военную технику. В полигонных условиях можно было исследовать в реальном масштабе времени степень воздействия ядерного взрыва на функционирующие системы вооружений различного вида и назначения, например, на корабль со всеми имеющимися на нем включенными установками и действующим оборудованием.

Кроме ядерных испытаний, на полигоне проводились взрывы больших объемов обычных (химических) ВВ для изучения особенностей воздействия на военные и другие объекты воздушной ударной волны и для определения эффектов детонации различного боезапаса. Отрабатывались также методики подрыва объемно-детонирующих смесей (ОДС) для оценки эффективности их боевого применения, а также проводились другие работы, результаты которых в перспективе могли использоваться для создания оружия или для разработки способов защиты от различных видов оружия.

После распада Советского Союза, когда произошло резкое сокращение объемов финансирования, инфраструктура Новоземельского полигона постепенно начала приходить в упадок. Суровые условия Арктики стали причиной разрушения некоторых испытательных площадок, износа энергообъектов, систем жизнеобеспечения. Готовность этого полигона к осуществлению подземных ядерных испытаний в интересах обеспечения безопасности Российской Федерации частично была утрачена.

То минимальное финансирование, которым обеспечивается проведение НВЭ, естественно, недостаточно для подержания полигона в полном ''рабочем'' состоянии. Видимо, следует подумать руководству страны о выделении дополнительного финансирования, может быть, даже отдельной строкой в бюджете, на возрождение этого уникального комплекса, честно служившего Родине многие годы. Требования Федерального закона от 25.05.2000 г. № 72-ФЗ ''содержать этот полигон в полной готовности к проведению ядерных испытаний'' без дополнительного финансирования выполнять очень трудно. Центральный полигон РФ, если он будет финансироваться отдельной строкой в государственном бюджете страны и станет самостоятельным юридическим лицом, сможет не только обеспечить качественное проведение НВЭ, но и заняться разработкой новых технологий, необходимых для совершенствования как обычного, так и высокоточного оружия. В таких работах могут принять участие и специалисты-испытатели Федеральных ядерных центров, владеющих современными измерительными методами и технологиями.

Короче говоря, все полигонное хозяйство, как и хозяйство и экономика нашей многострадальной России, требует особого внимания. Одним из способов поддержания жизнедеятельности инфраструктуры полигона и решения ряда социальных проблем.

 

5.4. О возможности длительного хранения радиоактивных отходов (РАО)

  Следует напомнить, что хранилищами (могильниками) или пунктами захоронения радиоактивных отходов (ПЗРО) считаются сооружения, в которые радиоактивные отходы размещаются навсегда. Принято считать, что РАО из могильников никогда и ни в каком случае не должны извлекаться. Все остальные сооружения, в которые радиоактивные отходы помещают на какой-либо определенный проектом этого сооружения срок, называются хранилищами. Из хранилищ возможно извлечение РАО для каких-то целей или по каким-то причинам, например, для выделения и практического использования отдельных радионуклидов или для перемещения высокоактивных РАО в могильники после истечения срока хранения.

Можно отметить, что территория архипелага Новая Земля характеризуется такими геолого-гидрографическими условиями, которые могут позволить надежно использовать ее для длительного хранения различных радиоактивных отходов в многолетнемерзлых горных породах. Разумеется, территорию с такими возможностями целесообразно использовать для решения сложных радиоэкологических проблем.

 

5.4.1. Проекты строительства хранилищ

Работы над проектом сооружения хранилищ радиоактивных отходов в вечной мерзлоте были начаты еще в 1991 г. совместно специалистами двух ведущих научно-исследовательских институтов Минатома России – ВНИПИпромтехнологии и ВНИПИЭТ [34]. Этим работам предшествовало тщательное изучение территорий ряда регионов, которые можно было бы использовать для размещения на них региональных хранилищ.

Была разработана Федеральная целевая программа ”Обращение с радиоактивными отходами и отработавшими ядерными материалами, их утилизация и захоронение на 1996-2005 гг. ”, составной частью которой мог стать и проект создания хранилища на архипелаге Новая Земля. Перед тем, как включить такой проект в эту программу, его разработчики очень внимательно взвешивали все аргументы за и против. Прежде всего, в марте 1999 г. проект хранения радиоактивных отходов на Новой Земле обсуждался и был предварительно одобрен на совместном заседании Научно-технического совета № 7 и третьей секции НТС № 4 Минатома России, проходившем под председательством академика Н. П. Лаверова.

В настоящее время специалисты ВНИПИпромтехнологии совместно со специалистами Российской академии наук и научно-исследовательских организаций различных министерств на основании Федеральной целевой программы ведут комплексные исследования и проектные работы по созданию опытно-промышленного объекта для длительного хранения радиоактивных отходов на архипелаге Новая Земля. С этой целью на Южном острове архипелага севернее губы Башмачная была выбрана территория площадью 6 км 2 , толщина мерзлотной зоны которой меняется от 200-300 м на низменных до 400-450 м на возвышенных участках местности. Гидрогеологическая обстановка на этой территории хорошо изучена, поскольку в 1972-1975 гг. на ней проводились подземные ядерные взрывы в скважинах. Имеющиеся сведения о состоянии местности в этом районе позволяют сделать вывод о возможности создания на его территории хранилища РАО.

По проекту предполагалось региональное хранилище на архипелаге использовать, в первую очередь, для хранения низко- и среднеактивных отходов Северного военно-морского и ледокольного флотов и ряда предприятий Мурманской и Архангельской областей, а также для хранение дефектных тепловыделяющих сборок.

Специалисты, работавшие над решением этой проблемы, пришли к выводу, что размещение хранилища на Новой Земле ”наиболее экологически безопасно, технически надежно и экономически эффективно”. Главные доводы специалистов сводились к следующему:

•  во-первых, подземная изоляция радиоактивных отходов в многолетнемерзлых породах, обладающих природными изолирующими свойствами, позволяют практически полностью исключить миграцию радионуклидов за пределы рабочего объема хранилища и обеспечить долговременное хранение отходов без угрозы для окружающей среды в течение всего потенциально опасного срока;

•  во-вторых, сооружения (траншеи, стволы и шахты), которые предполагается использовать для хранения радиоактивных отходов, достаточно просты и могут быть построены в короткие сроки с применением модульного способа, то есть наращиваться по мере необходимости;

•  в-третьих, выбранная территория не является перспективной для хозяйственного ее использования, кроме того, она значительно удалена от промышленных и населенных районов;

Концепция структурного устройства такого регионального хранилища очень проста: выбирается место, в котором толща мерзлых пород достаточна для размещения рабочего объема хранилища ниже слоя сезонного оттаивания. Инженерные барьеры такого хранилища должны обеспечивать его работоспособность только на то время, пока ”растепленные” вмешательством человека мерзлые породы восстановят свои естественные изолирующие свойства, а дальше всю защиту берет на себя мерзлый массив. Миграция радионуклидов при таком способе хранения полностью исключается, так как вода находится в твердом состоянии.

Технико-экономическое обоснование проекта такого хранилища было разработано более 10 лет тому назад, затем последовало ”Обоснование инвестиций в строительство хранилища твердых РАО на архипелаге Новая Земля”, состоящее из 20 томов текстовых и расчетных материалов [35]. Разработка рабочего проекта закончена, но, к сожалению, из-за финансовых ограничений специалисты ВНИПИпромтехнологии не могут организовать выполнение необходимых инженерно-геологических изысканий. Так, по данным специалистов Горного института Кольского научного центра РАН [37] мощность многометровой толщи, сложенной известняками, мергелями и песчаниками с прослоями глинистых сланцев, составляет в месте предполагаемого размещения объекта захоронения РАО и ОЯТ (севернее губы Башмачная, на удалении 10 км от берега Баренцева моря) около 300 м. По причине ограниченного финансирования ВНИПИпромтехнологии на площадке объекта пробурено всего 4 разведочных скважины максимальной глубины 223,8 м, минимальной – 25 м. Этого явно недостаточно.

По мнению директора Горного института КНЦ РАН академика РАН В.П. Мельникова, нет уверенности в том, что мощность мерзлоты на рассматриваемой территории составляет именно 300 м, как предусмотрено в проекте. Напротив, рассмотрение топографических и геологических карт приводит к заключению, что мощность криогенной зоны будет сильно варьировать, а глубина и объем разведочного бурения явно недостаточны.

Известно, что район предстоящего захоронения сложен преимущественно карбонатными породами, которые несомненно относятся к карстовым и могут включать в себя пустоты. Трещины и карстовые пустоты в массивах не бывают полностью заполнены льдом и могут быть частично заполнены воздухом. При оттаивании породы станут водопроницаемыми, особенно для высокоминерализованных вод. Кроме того, район предполагаемого захоронения РАО И ОЯТ находится в непосредственной близости к морю и это ставит вопрос о связи подземных вод с морскими водами. Весьма вероятно, что криолитзона прибрежной равнины ниже уровня моря содержит межмерзлотные воды и не является сплошным криогенным водоупором. Если выработки на территории объекта вскроют эти высокоагрессивные воды, то никакой криогенной изоляции не будет.

В итоге, академик В.П. Мельников пишет 07.06.2002 г. в экспертном заключении на документы ВНИПИпромтехнологии «… создается впечатление, что проектировщики воспринимают многомерзлые толщи как «вечную мерзлоту» в буквальном смысле этого слова… Предпроектная и проектная документация не дает геокриологического обоснования возможности захоронения РАО на Южном острове архипелага Новая Земля.

Вместо игр в согласование документов, длящихся более 8 лет, руководству ВНИПИпромтехнологии следовало включить в предпроектные работы научные исследования и привлечь ведущих специалистов в области инженерной геокриологии к разработке и созданию хотя бы временного нормативного документа, регламентирующего инженерно-геологические изыскания (включая стадии изысканий) для сооружения в криолетозоне сверхдолгосрочных промышленных объектов,представляющих определенную экологическую опасность. Сообразно с этим нормативным документом следовало проводить изыскания как на этапе подготовки обоснования инвестиций, так и этапе проектирования, а не начинать изыскания до рассмотрения ТЭО».

Окончательный приговор идее строительсва хранилища РАО на Южном острове архипелага Новая Земля выглядит следующим образом [37]:

Решение о выборе хранилища РАО на Новой Земле является также и геополитическим решением не в пользу нашей страны и её оборонных возможностей в будущем;

Альтернативным вариантом размещения РАО для северо-западного региона РФ является строительство и эксплуатация подземного могильника с комплексом выработок в скальных кристаллических породах Кольского полуострова, где достигается гарантированная экологическая безопасность захоронения РАО, реальные экономические затраты (в 15 – 20 раз меньше) и сроки сооружения объекта.

Следует принять соответствующее решение о переориентации НИР, ОКР, проектных изысканий и создания опытно – промышленного объекта по долговременному захоронению РАО с архипелага Новая земля на Кольский полуостров, где имеются все геологические и инженерные условия для такого расположения могильника и будет обеспечена гарантированная экологическая безопасность окружающей среды.

Таким образом, у северного проекта есть и конкурентный проект – это строительство регионального хранилища радиоактивных отходах в кристаллических горных породах на одной из выбранных площадок, расположенных на территории Мурманской или Архангельской областей [38]. Появление такого проекта объясняется возможностью глобального потепления, в результате чего «… климатические изменения приведут к тому, что через 100 – 150 лет там (то есть на архипелаге Новая Земля) будет болото» (!?) [39].

Остается надежда, что продолжающиеся дискуссии о выборе места расположения регионального хранилища РАО на Севере страны помогут найти правильное решение, поскольку, в любом случае, такое хранилище строить нужно. Не может вечно находиться огромное количество северных отходов там, где они находятся сейчас. Есть ученые, которое продолжают считать, что самым оптимальным местом для создания хранилища радиоактивных отходов является архипелаг Новая Земля. В случае необходимости на этих островах места хватит для проведения любых работ: и для продолжения ядерных испытаний, если это будет нужно, и для хранения радиоактивных отходов, и для решения других важных оборонных и хозяйственных проблем.

 

5.4.2. Радиоэкологические последствия захоронения РАО в арктических морях

  К проблемам удаления РАО в моря мировая общественность давно проявляет значительный интерес. В этой связи следует напомнить некоторые факты.

Сброс твердых РАО низкой активности в море был начат в некоторых странах практически с момента начала развития атомной промышленности. До 80-х годов прошедшего века это был наиболее распространенный способ их изоляции от окружающей среды на период физического распада радионуклидов. Сведения о времени и характеристиках сброса РАО в море приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1. Данные о сбросах РАО в море [40]

Страна
Годы
Место сброса (океан)
Масса (брутто),т
Число контейнеров
Уровень радиоактивности на момент сброса, Ки
(оценка величин)

США

1946 -1969

1949 - 1967

Тихий

Атлантический

25000

25000

55389

34083

14770

79500

Великобритания

1949 - 1970

Тихий и Атлантический

47660

117544

143200

Япония

1955 - 1969

Тихий

656

1661

450

Нидерланды

1965 - 1972

Атлантический

945

2365

62

 

Все сбросы до 1971 г. проводились по лицензиям, выдававшимися национальными правительственными организациями без какого либо надзора и контроля международных организаций.

США проводили сбросы РАО примерно на 50 площадках, расположенных в Тихом и Атлантическом океанах, а также в Мексиканском заливе [41]. Твердые РАО предварительно упаковывали в специальные контейнеры, предохраняющие выход радионуклидов в морскую среду. После 1970 г. сброс РАО в море прекратили, так как удаление отходов в приповерхностные хранилища оказался дешевле. Эта позиция соответствовала требованиям Лондонской конвенции «Предотвращение загрязнения моря сбросами отходов и других опасных материалов» 1972 г., которую США ратифицировали вместе с другими 22 государствами в 1975 г.

В это же время создается международная система по контролю за сбросом РАО в моря под руководством МАГАТЭ и Агентства по атомной энергии при Организации экономического сотрудничества и развития. Первая операция по сбросу РАО под международным контролем была проведена летом 1967 г., а, начиная с 1971 г., контролируемые сбросы проводились ежегодно.

Основными критериями при выборе площадок, пригодных для сброса, являлись:глубина в месте удаления не менее 4000м, отдаленность от основных морских путей, отсутствие районов промышленного лова рыбы, большое расстояние от континентов и островов.

В конвенции к категории отходов, запрещенных к сбросу в море, отнесены высокоактивные отходы, отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) и отходы, образующиеся в процессе переработки ОЯТ.

В 1992 г. Конференция ООН по окружающей среде и развитию высказалась за прекращение практики захоронения РАО в море. В этом же году была подписана Парижская конвенция, к которой Российская Федерация пока не присоединилась. Следует отметить, что все до сих пор принятые международные соглашения по сбросу РАО в моря относятся только к отходам гражданских программ. Обеспокоенность мирового сообщества вызывает практика удаления РАО от военных программ, когда отсутствует международный контроль.

В начале 90-х годов в средствах массовой информации появились сенсационные сообщения о якобы серьезных радиационных последствиях удаления РАО в арктические моря. Информация о таких операциях отечественного гражданского и военного атомных флотов, в основном связанных с эксплуатацией атомных подводных лодок (АПЛ), никогда не публиковались ранее в мировой печати.

Для получения официальных данных в октябре 1992 г. была создана правительственная комиссия. Результаты работы комиссии стали известны в марте 1993 г. в форме доклада комиссии А.В. Яблокова или так называемой «Белой книги - 2003». К сожалению составители «Белой книги» подготовили её в крайне пристрастной форме, допустили ряд грубых ошибок, которые характерны для публикации А.В. Яблокова. Не было сопоставления данных с уровнем естественной радиоактивности с количественными критериями радиационной опасности для людей и гидробионтов. Публикация данной книги вызвала новую волну антиатомных настоенийи радиофобии в нашей стране.

Действительно, в нашей стране операции по сливу жидких радиоактивных отходов (ЖРО) в поверхностный слой морской воды и затапливание твердых радиоактивных отходов (ТРО) на морское дно проводилось в 1959 – 1993 гг. Для этого были выбраны специальные районы Баренцева и Карского морей в районе островов Новая Земля.

Проведению операций предшествовали научно-иссследовательские работы, в ходе которых были выработаны и официально одобрены нормы допустимого сброса и использованы меры защиты, обеспечившие радиационную безопасность населения и окружающей среды. Данное заключение было в последующем подтверждено результатами нескольких международных морских экспедиций к местам затапливания РАО отечественного атомного флота, в том числе аварийных АПЛ с невыгруженным отработавшим ядерным топливом [42,43 и др.].

Основной результат международных морских экспедиций (норвежско-российской 1992 – 1994 гг. и других) был таким: «Они показали, что радиоэкологические последствия операций по затоплению РАО были минимальными и не изменили фоновую радиационную обстановку». Районы рабочих экспедиций приведены в табл. 5.2.

 

Таблица 5.2. Активность радионуклидов в судовых ядерных реакторах АПЛ с отработавшим ядерным топливом и без него, затопленных в Арктике, по данным Курчатовского института [42]

Наименование объекта
Год затопления
Активность в 2000г., Ки
Атомный ледокол «Ленин»

Реакторный отсек и контейнер с частью ОЯТ

1967

49700

Реакторы АПЛ, затопленные с ОЯТ

АПЛ, заказ №275

1965

15200

АПЛ, заказ №901

1965

16900

АПЛ, заказ №421

1972

6800

АПЛ, заказ №601

1981

15300

Реакторы АПЛ, затопленные без ОЯТ

АПЛ, заказ №254

1965

220

АПЛ, заказ №285

1965

130

АПЛ, заказ №260

1966

100

АПЛ, заказ №538

1988

100

Радиологическая ситуация в районах арктических морей, где проводился слив ЖРО и затопления ТРО также не отличается от фоновых значений, обусловленной глобальными выпадениями, а для Баренцева и Карского морей еще и регулярными сливами ЖРО из английских заводов в Селлафилде и французских заводов, расположенных на побережье пролива Ла-Манш. Повышенные концентрации Цезия-137, цезия-134 и стронция-90, трансурановых элементов и других долгоживущих радионуклидов из состава сброшенных этими заводами, достоверно прослеживаются не только в Северном, но и в Карском морях. Сбросы английских радиохимических заводов в Селлафилде являются главными «поставщиками» для всего Ледовитого океана.

Таким образом, последствия удаления РАО отечественного гражданского и военного атомных флотов в арктические моря и затопление реакторных отсеков и контейнеров вблизи архипелага Новая Земля не сопровождались реальной радиационной опасностью для населения и окружающей среды.

 

5.5. Проект применения ядерно-взрывной технологии для ликвидации отходов

В 1998 г. на заседание Межведомственной комиссии Совета Безопасности Российской Федерации был представлен доклад о захоронении (уничтожении) высокоактивных отходов атомной энергетики, уничтожении химического оружия и высокотоксичных химических веществ. Основой этого доклада, подготовленного группой специалистов под руководством Министра по атомной энергии, академика РАН В. Н. Михайлова, стало содержание очень важного проекта уничтожения радиоактивных и химических отходов с помощью ядерных взрывов [44] . Кроме того, в докладе содержалось обоснование возможности применения ядерно-взрывных технологий при решении глобальных экологических проблем современной цивилизации. Следует отметить, что в настоящее время этим вопросам уделяется большое внимание как в нашей стране [44-48], так и за рубежом [49].

Суть технологии, представленной в докладе, заключалась в следующем: предназначенные для уничтожения химическое оружие, высокотоксичные отходы и даже уничтожаемые ядерные заряды следует укладывать в подземные камеры (отсеки захоронения), расположенные на большой глубине, но в зоне воздействия взрыва специального ядерного заряда, мощность которого способна обеспечить необходимый эффект. На рисунке видно, что подземная камера имеет форму центрального пустотного объема с радиально расположенными боксами. В боксах и в прилегающих к ним нишах должны размещаться упаковочные контейнеры с высокотоксичными отходами, фрагменты реакторных отсеков, образцы химического оружия, высокотоксичные вещества и др.

Интересно отметить, что в американских проектах рассматривались различные варианты размещения образцов химического оружия в скважинах диаметром около 2 м и глубиной 600 м [49]. Эти скважины должны были заканчиваться камерой уничтожения диаметром 12 м и высотой 60 м, в которой предполагалось производить подрыв специального ядерного заряда мощностью 100 кт. Перед взрывом уничтожаемые объекты общей массой 4000 тонн можно укладывать “в навал” без определенного порядка, то есть хаотично. Для уничтожения химического оружия в США была выбрана территория площадью 20 квадратных миль на одной из военных баз, расположенных вблизи ядерного полигона в штате Невада. Весь химический арсенал США предлагалось уничтожить с помощью 36 ядерных взрывов.

Следует признать, что применение ядерно-взрывных технологий для уничтожения различных объектов предполагает термомеханическое разрушение (испарение, плавление) и разложение веществ при нагружении ударной волной, а также превращение этих веществ в нетоксичные продукты при интенсивном их перемешивании и “связывании” в стекловидном расплаве. При мощности взрыва 100-150 кт может образовываться не менее 27 тыс. тонн стекла [50]. В конечном итоге в глубинных геологических структурах должно образоваться искусственное стекловидное тело. Необходимо отметить, что уровень удельной активности стекловидного тела через короткий промежуток времени после взрыва будет в 100 раз меньше, чем при обычном способе захоронения остеклованных высокоактивных отходов.

Применение ядерно-взрывных технологий для захоронения различных вредных отходов способно обеспечить выполнение требований экологической безопасности, которые разрабатывались в период проведения подземных ядерных испытаний.

Долгосрочная химическая безопасность при уничтожении химического оружия должна обеспечиваться рядом факторов, а именно:

•  нетоксичным или низкотоксичным составом твердой фазы продуктов разложения отравляющих веществ за счет выбора уровней нагружения (воздействия) и использования специальных химических добавок;

•  химической инертностью стекловидного расплава породы, фиксирующего твердую фазу, и низким уровнем гидропотоков;

•  сорбционными свойствами породы.

Для обеспечения полной гарантии эффективности уничтожения химического оружия и безопасности продуктов разложения необходимо, чтобы каждый вид уничтожаемых отравляющих веществ был экспериментально исследован на лабораторных установках, моделирующих это вещество и степень воздействия на него ядерного взрыва. По результатам таких экспериментов для каждого вида уничтожаемых материалов должен быть определен показатель эффективности в зависимости от уровня нагружения, а также выработаны критерии уничтожения.

Через некоторое время после технологического взрыва может произойти фильтрация неконденсирующихся газов (углекислого газа, водорода, сернистого газа и др.) за счет конвективных процессов в горном массиве. По сути, эта стадия уничтожения оружия массового поражения, то есть фильтрация неконденсирующихся газов, не будет отличаться от наблюдаемой в период ядерных испытаний стадии выхода таких же газов.

Следует отметить, что для уничтожения всего объема химического оружия, имеющегося у Российской Федерации, а это примерно 40 тыс. тонн отравляющих веществ в составе 300 тыс. тонн боеприпасов различного назначения, потребовалось бы проведение 40 технологических взрывов мощностью по 100 кт каждый. При этом общая стоимость работ, но без учета стоимости перевозки боеприпасов, может составить 400-800 млн. долларов, что в 10-15 раз меньше оценочной стоимости процесса уничтожения химического оружия на заводских установках [44]. Таким способом за 4-5 лет можно уничтожить все типы химических боеприпасов (снаряды, бомбы, выливные приборы, головные части ракет) без их разборки, то есть вместе с металлическими корпусами (оболочками).

Для захоронения ежегодного объема отработанного топлива со всех атомных станций Российской Федерации, а это примерно 700 тонн, нужен всего один технологический взрыв, стоимость которого не превысит 20 млн. долларов.

Безопасность проведения подземных ядерных взрывов, надежность получения при этом ожидаемых результатов и высокая экономическая эффективность позволяют надеяться на то, что стоящие перед Российской Федерацией и многими государствами современного мира сложные экологические проблемы будут успешно решены. Словом, есть над чем задуматься...

Несомненный интерес может представлять небольшая историческая справка о начале работ над проектом захоронения высокоактивных химических веществ с помощью ядерного взрыва.

Исследования по изучению возможности использования энергии ядерного взрыва для захоронения высокоактивных отходов атомной энергетики и уничтожения химического оружия были начаты в РФЯЦ-ВНИИЭФ в 1989 г. Через год результаты исследований в виде предложений были направлены в Правительство СССР. Эти предложения были поддержаны Комиссией по военно-промышленным вопросам Правительства страны и стали основой для проведения научно-исследовательских и проектных работ по подготовке демонстрационного эксперимента, направленного на проверку возможности использования предлагаемой технологии для захоронения опасных химических и радиоактивных веществ. Такой эксперимент решено было провести на Новоземельском полигоне в штольне зоны Д-9 на берегу пролива Маточкин Шар. Работы по его подготовке были начаты в 1991 г. под руководством Министра по атомной энергии В. Н. Михайлова. Однако этому натурному эксперименту не суждено было осуществиться. В 1991 г. СССР объявил односторонний мораторий на проведение ядерных испытаний, а затем ... “распался”, прекратив свое существование.

В последующем вопросы уничтожения химического оружия неоднократно рассматривались на заседаниях Правительства СССР при участии руководителей Химических войск, среди которых были А. Д. Кунцевич, И. Б. Евстафьев, В. И. Холстов, В. И. Соловьев, И. Н. Торгунов и другие.

Экспериментальные работы с боевыми отравляющими веществами на разработанных во ВНИИЭФ лабораторных моделирующих установках были проведены на химическом полигоне Минобороны России в поселке Шиханы. Результаты экспериментов подтвердили высокую степень разложения отравляющих веществ и безвредность продуктов деструкции этих веществ под действием тех нагрузок, которые могут возникать в процессе использования ядерно-взрывных технологий.

В других работах по изучению возможности использования ядерных взрывов для уничтожения высокоактивных отходов атомной энергетики и фрагментов ядерных реакторов принимали участие специалисты Центрального физико-технического института Минобороны России [46]. Решением ряда вопросов, связанных с оптимизацией режимов ликвидации опасных объектов, а также с обоснованием мест размещения полигонов для захоронения отходов, включая и международные полигоны, занимались специалисты Геотехнологического центра при Дальневосточном отделении Академии наук РФ.

Специалисты научных учреждений Химических войск РФ и Военной академии химической защиты (в настоящее время Военный университет химической, биологической и радиационной защиты) занимались вопросами транспортировки химических боеприпасов, а также проводили сравнение результатов применения различных технологий для уничтожения боевых отравляющих веществ. По полученным при сравнении данным было установлено, что метод, основанный на использовании ядерно-взрывных технологий, имеет значительные преимущества перед обычными методами уничтожения отравляющих веществ.

Исследования, направленные на изучение формирования остеклованного расплава и фиксации в нем радионуклидов, проводились в Радиевом институте им. Хлопина такими специалистами, как Ю. В. Дубасов, А. С. Кривохатский, Н. В. Сковородкин и другие. В разработке требований к горно-геологическому строению массива и оценке степени влияния геофизических факторов на эффективность результатов проводимых работ принимали участие специалисты Института динамики геосфер Академии наук России В. В. Адушкин и А. А. Спивак.

Проектные работы по реализации замыслов демонстрационного эксперимента на Новоземельском полигоне проводились во ВНИПИпромтехнологии.

В работах, связанных с разработкой проекта уничтожения химических и радиоактивных отходов с помощью подземных ядерных взрывов, было занято около 1000 человек из четырех министерств. Эти люди проявляли не только чудеса энтузиазма, но и высокую научно-техническую эрудицию.

Несомненно, важной частью различного рода работ, для выполнения которых требуется проведение ядерных взрывов, является разъяснение широкой общественности таких вопросов, как обеспечение экологической безопасности при использовании ядерно-взрывных технологий в промышленных целях, необходимость понимания невоенного характера этих работ, а также возможность международного контроля за их проведением.

Таким образом, применение ядерно-взрывных технологий для уничтожения различных классов оружия массового поражения может стать реальностью при решении глобальных экологических проблем в современном цивилизованном мире [50]. Однако в действительности применение ядерно-взрывных технологий для уничтожения оружия массового поражения является весьма отдаленной перспективой. На повестке дня двух ведущих ядерных держав мира – России и США – стоят такие неотложные вопросы, как обеспечение гарантии безопасности и надежности хранения имеющегося арсенала ядерного оружия в условиях действия ДВЗЯИ. Ниже представлены интересные сведения о проведении в США на Невадском полигоне так называемых подкритических опытов, результаты которых используются американскими специалистами для решения этих неотложных вопросов.

 

5.6. Особенности проведения подкритических опытов в США

Следует отметить, что в США проведение подкритических опытов с макетами ядерных зарядов для поддержания безопасности и надежности боезапаса ядерного оружия страны считается очень важной с точки зрения научной и инженерно-технической мысли задачей, на решение которой выделяются значительные и финансовые, и материальные средства [4].

Подкритические опыты с макетами ядерных зарядов, содержащих обычные взрывчатые вещества и оружейный плутоний, проводятся в США на Невадском полигоне в системе подземных штолен-лабораторий с отделениями для размещения сложнейшей контрольно-измерительной аппаратуры и отдельными нишами для установки экспериментальных образцов. Макеты ядерных зарядов помещают в специальные защитные контейнеры, предназначенные для удержания внутри них газов и радиоактивных продуктов взрыва.

Такие эксперименты называются подкритическими потому, что в них исключено возникновение самоподдерживающей цепной реакции деления. Проведение таких опытов – это возможность получать нужную информацию о свойствах сильно сжатого ударной волной плутония. Очень важно иметь сведения о свойствах плутония по мере его старения в течение десятилетий внутри ядерного боеприпаса. Американские специалисты считают, что использование полученных в ходе подкритических опытов данных о поведении плутония с различным сроком изготовления позволяет улучшать и модернизировать программы компьютерного моделирования поведения этого радионуклида, а также прогнозировать различного рода проблемы, связанные со старением боезапаса страны.

Следует отметить, что на Невадском полигоне особое внимание при проведении таких опытов уделялось и уделяется вопросам обеспечения безопасности. В частности, при осуществлении отдельных подкритических опытов еще до выхода плутония производится консервация ниши. Например, так поступают, когда планируется разрушение защитного контейнера за счет использования более мощного заряда взрывчатых веществ.

В ходе экспериментов используются сложные измерительно-диагностические приборы, в частности, высокоскоростная диагностическая голографическая аппаратура, главным элементом которой является лазерная система формирования изображения. С помощью лазерного проектора создается голограмма, которая обеспечивает получение в трех направлениях данных о размере, форме, количестве и скорости разлетающихся частиц.

Голографические данные дополняются результатами, которые получают с помощью других измерительных приборов. Так, интерферометр Фабри-Перо определяет массу и скорость частиц путем измерения смещения длины волны лазерного излучения, отраженного от движущейся под действием разлетающихся частиц поверхности золотой фольги. Рентгеновская аппаратура позволяет определять зависимость характеристик деформации плутониевого заряда от геометрии ударной волны и изменения давления во фронте ударной волны. Широкому применению в экспериментах оптических приборов мешает любая пыль, поэтому постоянно требуется осуществлять специальные меры очистки поверхностей и пылеподавления.

Таким образом, для локализации продуктов, образующихся при подрыве макета ядерного заряда, используется ряд защитных барьеров: первый – это стенки одноразового стального контейнера, в котором проводится эксперимент; затем – экспериментальная ниша (штрек) с закрывающей и герметизирующей вход в нее крышкой; и, наконец, большой бетонный и стальной барьер, закрывающий штольню. Специалисты, занимающиеся вопросами радиационной безопасности, практически полностью исключают возможность просачивания плутония в нишу из-за трещин в стенках контейнера или нарушения герметизации одного из входов в контейнер. Участвующий в эксперименте персонал, а также все подземные зоны контролируются в соответствии с требованиями радиационной безопасности. После опыта персонал в нишу не допускается до тех пор, пока детекторы не зарегистрируют отсутствие плутония в ней.

Следует отметить, что подземный комплекс Невадского испытательного полигона состоит из нескольких штолен шириной 6-7 м и высотой 5-6 м. Длина штолен может достигать 500 м. Рядом со штольнями расположены экспериментальные ниши. Окружающая обстановка в подземном комплексе на удивление комфортная, с хорошо отделанными нишами, аппаратурными помещениями, бетонными полами, высокими потолками, с помещениями для отдыха и закусочными.

По сообщению агентства Би-Би-Си, в начале 2002 г. на Невадском полигоне был осуществлен первый совместный англо-американский подкритический эксперимент '' для изучения эффекта старения плутония, а также гарантирования безопасности существующего ядерного оружия'' [51]. Как заявил представитель Министерства обороны США, ''участие британских специалистов в серии экспериментов со специальными ядерными материалами поможет гарантировать безопасность и надежность ядерных боеголовок ракет ''Трайдент'' [51].

 

5.7. Новая Земля в начале 21 века и её социально-экономические проблемы

Территория архипелага Новая Земля, на которой расположен Центральный полигон Российской Федерации, уже более 45 лет закрыта для посещения ее без специального разрешения Минобороны России. Как известно, секретность, таинственность вокруг любого объекта обязательно вызывают повышенный интерес к нему. Не стал исключением и архипелаг Новая Земля, территория которого привлекает к себе особое внимание. Необходимо отметить, что это самый крупный архипелаг в российской Арктике. Общая его площадь больше площади Бельгии и Голландии вместе взятых. На островах Новая Земля в наиболее типичном виде представлены арктические пустыни и тундры. Пожалуй, ни на каких других островах Арктики нет такого разнообразия ландшафтов. Животный мир архипелага не отличается большим разнообразием, но характеризуется большим количеством отдельных его представителей. Поэтому не случайно, еще в давние времена на Новую Землю начали плавать русские поморы, для добычи на островах зверя, ловли рыбы и птицы. Первые же поселенцы на архипелаг Новая Земля, как известно, прибыли в конце 19 века.

В 1954 г. Советское правительство в связи с необходимостью создания полигона для проведения испытаний ядерного оружия в морских условиях обратилось к островному Совету с просьбой рассмотреть вопрос о возможности переселения на материк промысловиков и жителей островов, численность которых была очень маленькая. Традиционная хозяйственная деятельность на Новой Земле была прекращена [52]. На архипелаге был основан и стал действовать 6 Государственный испытательный полигон Минобороны СССР, на котором в течение 45 лет осуществлялись подводные, одно наземное, атмосферные и подземные ядерные испытания. Всего на этом полигоне было проведено 130 таких испытаний.

Как же отразились ядерные испытания на природе, животном и растительном мире архипелага Новая Земля? Действительно ли уничтожено все живое, и нет уже больше знаменитых птичьих базаров, о чем нередко сообщалось в печати? Ответ на эти вопросы дают результаты обследований территорий архипелага, проведенных в 90-е годы 20 века специалистами экспедиций ВНИИприроды Минэкологии России [53], Морской арктической комплексной экспедиции (МАКЭ) [54] и других организаций.

В ходе обследований было установлено, что все ранее существовавшие на крутых прибрежных скалах птичьи базары сохранились и не претерпели никаких изменений. В 1992 г. колонии птиц занимали те же участки скал, что и прежде, никаких признаков пребывания на этих участках людей для сбора яиц и охоты на птиц не было обнаружено. Современное состояние местной популяции кайр, а это один из основных видов птиц на архипелаге, вполне благополучное. Показатели, характеризующие массу и упитанность птиц, не отличаются от нормы, основные биологические периоды их жизни протекают в обычные сроки.

Достопримечательностью Новой Земли является дикий северный олень. Их численность зависит от кормовой емкости угодий. Однако действительное положение с аборигенным северным оленем, занесенным в Красную книгу, неизвестно. Не исключено, что он или полностью вымер, или растворился в стадах одичавших оленей, и уже по этой причине исчез с лица Земли. Завезенные в 20 веке на архипелаг олени для развития домашнего оленеводства одичали, поэтому, естественно, они не имеют прямого отношения к аборигенному подвиду, на них не распространяется статус особо охраняемых животных. Таким образом, к таким оленям могут и должны быть разработаны меры рационального промыслового использования.

Новая Земля – это один из основных “родильных домов” белых медведей, также занесенных в Красную книгу. Встречи людей с белыми медведями стали обычным явлением не только на Северном острове архипелага, но и на Южном. Но такие встречи не особенно желательны, поскольку приводят к возникновению конфликтных ситуаций.

Что же можно сказать об уровнях радиоактивного загрязнения природной среды, связанного с проведением ядерных испытаний? Обстоятельные обследования территорий местных природных комплексов были проведены в период работы экспедиции в губе Безымянная летом 1992 г. [53]. Изучался и анализировался характер радиоактивного загрязнения местности, а также различных объектов природной среды. Отбирались пробы горных пород, почвы и растительности в окрестностях птичьих базаров, пробы кормов птиц, а также пробы отдельных органов и тканей птиц, причем в основном кайр. По результатам лабораторных анализов таких проб было установлено, что степень радиоактивного загрязнения различных объектов внешней среды не превышала фоновых значений, а концентрации биологически значимых радионуклидов в них были значительно ниже допустимых уровней. Данные радиационного мониторинга свидетельствовали о том, что средний уровень радиоактивного загрязнения местности на Новой Земле, за исключением нескольких испытательных площадок на полигоне, уже к началу 70-х годов приблизился к естественному. Следовательно, можно констатировать, что состояние природной среды как на островах Новая Земля, так и в окружающих их регионах уже более 30 лет ничем не отличается от состояния окружающей среды в других материковых районах страны. В ходе обследований было выявлено лишь некоторое, по сравнению с 1950 г., сокращение числа гнездящихся на птичьих базарах толстоклювых кайр. Поскольку уменьшение численности кайр отмечалось и на других участках побережья Баренцева моря, в частности, на севере Норвегии, то, естественно, такой факт нельзя связывать с ядерными испытаниями на Новоземельском полигоне. Причиной тому могло стать ухудшение кормовой емкости угодий для птиц, особенно угодий на их зимовках.

Архипелаг Новая Земля до создания на его территории испытательного полигона был одним из основных промысловых районов советской Арктики. Объектами местного промысла были песец, морской зверь – нерпа, морской заяц, гренландский тюлень, белуха, а в более далеком прошлом – морж и даже кит. Новая Земля во времена существования СССР являлась основным районом заготовок гагачьего пуха, сбор которого достигал 3 тонн в год. Был развит промысел гольца, трески, долгое время практиковались сбор гусиных яиц и заготовка самих гусей на птичьих базарах. Не случайно, обширный полуостров назван Гусиная Земля.

Повышенная неустойчивость и ранимость природных комплексов Арктики от вмешательства в них человека, концентрация на ее территории редких и исчезающих животных и растений, высокая эффективность арктических заповедников в деле стабилизации местных экосистем обусловливает необходимость создания на Новой Земле района с особо охраняемыми территориями и акваториями.

Следует признать, наконец, что с приданием архипелагу Новая Земля особого статуса в связи с расположением и функционированием на его территории Центрального полигона Российской Федерации целесообразность восстановления ранее существовавшей заповедной зоны в районе губы Грибовая и губы Безымянная, между мысом Норденшельда и полуостровом Панькова Земля, с базой в поселке Малые Кармакулы не только не отпала, но и еще более возросла. На базе этой заповедной зоны перспективным является проведение систематических радиоэкологических мониторинговых наблюдений, значение которых выходит далеко за рамки интересов полигона. Целесообразно к заповедной зоне отнести также и участок восточного побережья Северного острова архипелага. Это участок, который считается местом возможного обитания аборигенного северного оленя и воспроизводства белых медведей. При том, что заповедные зоны никто не закрывал и не отменял, однако никто, к сожалению, и не выделял никаких средств на их обслуживание и содержание.

Кроме промысла морского зверя, оленей и птиц, по мнению администрации Архангельской области, на Новой Земле возможна добыча полезных ископаемых [55]. Так, из заявления первого заместителя главы Архангельской областной администрации А. Поликарпова следует, что в конце 20 века на архипелаге были выявлены три рудных поля, расположенных в районе губы Безымянная. По расчетам специалистов, переработка рудного концентрата позволит получить 83 млн. тонн цинка, 4,7 млн. тонн свинца и 25 тыс. тонн серебра. Действительно, месторождения полезных ископаемых на архипелаге существуют. Возможно, что в них содержится вся система Менделеева, однако процентное содержание металлов очень низкое. Поэтому эффект от добычи таких полезных ископаемых будет не так уж и велик.

По сообщению газеты ''Известия'', площадь континентального шельфа Российской Федерации в 200-мильной экономической зоне составляет 6,2 млн. км 2 , что соответствует 21 % площади шельфа Мирового океана [56,57]. Начальные извлекаемые ресурсы углеводородов не этом шельфе могут достигнуть многих миллиардов тонн условного топлива, в том числе около15% нефти и 85% газа. Перспективные нефтегазовые месторождения выявлены вблизи западного и восточного побережий архипелага Новая Земля. Заместитель министра природных ресурсов Иван Глумов отметил: ''Правильная организация освоения российского шельфа буде ежегодно приносить в бюджет 10 и более миллиардов долларов''. Но чтобы пользоваться этим богатством, нужно в его освоение вложить ''большие'' деньги.

В августе 2002 г. министр энергетики США Спенсер Абрахам сказал о том, что ''Америка готова профинансировать геологическое изучение арктического шельфа России, чтобы выяснить, какое из месторождений представляет наибольший интерес для западных инвестиций. Заинтересованность…объясняется стремлением получить гарантии стабильности мирового энергетического рынка. И, прежде всего, для самих Штатов, которые смогут не только обрести независимость от поставок нефти из стран Ближнего Востока, но и получить географически близкий ресурс углеводородного сырья в России'' [57].

Вполне понятным становится распоряжение министра природных ресурсов Российской Федерации о начале в 2003 г. полномасштабных геологоразведочных работ на континентальном шельфе страны с ежегодным приростом запасов нефти и газа не менее 250 миллионов тонн условного топлива… [58].

Возможно, лучшим решением всех вопросов, связанных с судьбой Центрального полигона Российской Федерации и всего архипелага Новая Земля, станет разработка и принятие “Государственной программы социально-экономического развития архипелага Новая Земля”. Подобная благородная попытка была предпринята еще в 1993 г.[59], основанием для чего стало распоряжение Правительства РФ от 30.11.1992 г. №2195-р.

Не так давно по вопросам организации хозяйственной деятельности на архипелаге Новая земля Совет Федерации принял следующее Постановление [60]:

« Постановление Совета Федерации «О мерах по социально-экономическому развитию архипелага Новая Земля»

Рассмотрев предложения комитетов Совета Федерации о перспективах социального развития архипелага Новая Земля, об освоении его природных ресурсов и о проведении иной хозяйственной деятельности с учетом сохранения Центрального полигона Российской Федерации (острова Новая Земля),Совет Федерации постановляет:

•  Просить президента Российской федерации поручить Правительству российской Федерации разработать Федеральную целевую программу социально-экономического развития архипелага Новая Земля.

•  Рекомендовать администрации Архангельской области, Архангельскому областному Собранию депутатов, Министерству обороны Российской Федерации и Министерству Российской федерации по атомной энергии совместно с органами местного самоуправления муниципального образования новая Земля до 1 июня 2001 г. разработать план развития архипелага Новая Земля на ближайшие годы с учетом сохранения Центрального полигона Российской федерации (острова новая Земля).

Председатель Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации Е.С. Строев

Москва, 24.11.2000 г. №301-СФ»

 

Постановление совета Федерации учитывает, естественно, что архипелаг Новая Земля, на котором расположен Центральный полигон Российской федерации, является частью Арктической зоны России, которая обладает богатейшими природными ресурсами – топливом, промысловыми животными, минеральным сырьем и т.д. В связи с распадом СССР и потерей многих месторождений нефти,газа, минерального сырья Российская Арктика, благодаря своим природным ресурсам, становится источником экономической мощи нашей страны. Без использования этих ресурсов Россия не сможет успешно существовать и развиваться.

Несмотря на огромное оборонное, ресурсное и экологическое значение архипелага Новая Земля и других арктических регионов, внимание нашего государства по отношению к ним является недостаточным. Для сохранения уникальной арктической инфраструктуры важнейшее значение имеет Северный морской путь. На Севере России базируется и самый мощный её Военно-Морской Флот, оснащенный различного видами ядерного вооружения.

Никто не спорит, что важнейшее значение для нашей страны и мирового хозяйства имеет добыча топлива в пределах Арктического шельфового нефтегазового бассейна, где прогнозируется добыть до 110 млрд т. Условного топлива, что превышает аналогичные ресурсы шельфа любого другого океана [61].

В стратегическом плане рассматриваются три этапа послевоенного периода развития сырьевой базы топливно-энергетических ресурсов мира. Первые два этапа (1950 – 1979гг. и 1979 – 1990гг.) характеризуются становлением морской нефтегазодобывающей промышленности и ростом производства электроэнергии, вырабатываемой атомными электростанциями. В течение третьего этапа, который уже наступил, требуется поиск и открытие новых нефтегазовых провинций. На суше такие открытия ограничены, основные перспективы связаны с подводными окраинами материков и шельфами морей. Уже сейчас они дают 30% мировой добычи нефти. Рост доли «морской нефти» будет увеличиваться.

В 1996г. поиск нефти и газа на континентальном шельфе производили 80 государств, а 47 из них уже вели добычу нефти только из морских месторождений. К 2000 г. рост добычи нефти на их морских акваториях составил 80% общего прироста нефтедобычи этих стран.

Рост добычи нефти на шельфе Северного Ледовитого океана является самым перспективным. В 1992 г. «Росшельф», которая уже взаимодействовала с 6-м управлением ВМФ по вопросам использования поселков Рогачево, Белушья и других мест в качестве промежуточной базы для вахтовиков,возможности приема тяжелых вертолетов и решения других вопросов.

Перспективные планы развития морских месторождений позволят определить содержание необходимых мероприятий по вопросам поддержания полигона сегодня и на дальнюю перспективу, вплоть до 22 века.

К сожалению, многие хорошие планы реализуются в нашей жизни очень медленно. Будем надеяться, что 21 век для архипелага Новая земля, как и для всей России будет более удачным!!!

СВЕРХМОЩНЫЕ ЯДЕРНЫЕ ВЗРЫВЫ В США И СССР КАК ПРОЯВЛЕНИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОЛИТИКИ В ГОДЫ ХОЛОДНОЙ ВОЙНЫ

ХАРИТОН Ю.Б., САХАРОВ А.Д., ТРУТНЕВ Ю.А. И др. ВОСПОМИНАНИЯ УЧАСТНИКОВ РАЗРАБОТКИ И ИСПЫТАНИЯ СУПЕРБОМБЫ

ГОЛЛЕР Е.Э. ИЗМЕРЕНИЯ НА ПОЛИГОНЕ НОВАЯ ЗЕМЛЯ ПО МЕТОДИКАМ 2ИВ" И "КТ"

АДУШКИН В.В., ГАРНОВ В.В., ЦЫКАНОВСКИЙ В.И. МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ (ПЯВ) НА ПОЛИГОНАХ

ЗОЛОТУХИН Г.Е. О СЕВЕРНОМ ПОЛИГОНЕ И ЯДЕРНОМ ОРУЖИИ

АДУШКИН В.В., ГАРНОВ В.В. УЧАСТИЕ СПЕЦСЕКТОРА ИХФ АН СССР В СОЗДАНИИ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ И ПРОВЕДЕНИИ ЕГО ИСПЫТАНИЙ (1946 - 1963 ГОДЫ)

МАТУЩЕНКО А.М. И др. ЯДЕРНЫЙ ПОЛИГОН БЕЗ ГРИФА СЕКРЕТНОСТИ

ЧУМАЧЕНКО Г.С. БУДНИ И ПРАЗДНИКИ БЕЛУШЬЕЙ ГУБЫ

АДУШКИН В.В., ГОРБЕНКО Б.З., ОВСЯННИКОВ Г.А., РАЗОРЕНОВ А.А. О МЕТОДАХ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА

РАЗОРЕНОВ А.А. АВИАЦИОННАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ВОЗДУШНОГО ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА

ГАЛСТЯН И.А., ГУСЬКОВА А.К., НАДЕЖИНА Н.М. НЕШТАТНАЯ РАДИАЦИОННАЯ СИТУАЦИЯ И ЕЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

МОРОЗОВ Ю.М. КЛИМАТ ДОВЕРИЯ

АДУШКИН В.В., ХРИСТОФОРОВ Б.Д. ЯДЕРНЫЕ ВЗРЫВЫ НА АКВАТОРИИ ГУБЫ ЧЕРНОЙ

ХРИСТОФОРОВ Б.Д. ПОДВОДНЫЕ ЯДЕРНЫЕ ВЗРЫВЫ

Ядерные испытания и здоровье населения

В регионе имеются районы с повышенной опасностью ионизирующего облучения. К ним относятся: полоса Балтийско-Ладожского глинта (с выходом на поверхность диктионемовых сланцев), Медвежьегорский район Карелии (на большинстве обследованных рудников и шахт Карелии выявлены высокие значения эквивалентной равновесной объемной активности радона - до 2500 Бк/м3), две АЭС (Кольская и Ленинградская), бывший Новоземель-ский ядерный полигон (в 1957-1990 гг. проведено 132 взрыва: 87 воздушных, 3 подводных, 42 подземных), архипелаг Новая Земля