Ядерные испытания Атмосферные ядерные взрывы ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ЯВ ВЗРЫВ НА НЕВАДСКОМ ПОЛИГОНЕ ВЗРЫВ НА СЕМИПАЛАТИНСКОМ ПОЛИГОНЕ ПОЛИГОН «НОВАЯ ЗЕМЛЯ»

Согласно Договору, каждое из государств - участников Договора, обладающих ядерным оружием, обязуется не передавать кому бы то ни было это оружие или другие ядерные устройства, а также контроль над ними ни прямо, ни косвенно; равно как и никоим образом не помогать, не поощрять и не побуждать какое-либо государство, не обладающее ядерным оружием, к производству или приобретению каким-либо иным способом ядерного оружия или других ядерных взрывных устройств, а также контроля над ними

Ядерные испытания в СССР Оглавление


ГЛАВА 3

СОВЕТСКО-АМЕРИКАНСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
НА СЕМИПАЛАТИНСКОМ И НЕВАДСКОМ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ПОЛИГОНАХ
ПО КОНТРОЛЮ ДОГОВОРА ОБ ОГРАНИЧЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ


3.4   ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА И СЭК


Техническое обеспечение

Возможны различные модификации метода в зависимости от измеряемых параметров ударной волны. В частности, существуют методики измерения давления на фронте волны, скорости фронта или массовой скорости вещества за фронтом. Но наиболее просто измеряется положение фронта волны rf от времени t, отсчитываемого от начального момента взрыва.

Даже различаться типами датчиков, используемых при регистрации фронта, способом их размещения в массиве горных пород, окружающем заряд.

Простейшим датчиком может служить электрически разомкнутый конец кабеля или аналогичное специально созданное устройство. На такой датчик подается напряжение. Датчик размещается в горном массиве таким образом, чтобы к нему приходила фактически неискаженная условиями постановки опыта ударная волна, или соответствующие возмущения были невелики и при необходимости легко учитывались. Расстояние датчика до эффективного центра взрыва и дает положение фронта ударной волны в момент срабатывания датчика. Такие датчики называются контактными.

В момент прихода волны на датчик существующий в нем изолирующий промежуток под действием высокого давления становится электропроводящим. Датчик замыкается, выдавая импульс, который записывается системами регистрации. Разработаны различные весьма изощренные типы контактных датчиков. Тем не менее это весьма громоздкие системы, так как в любом случае необходимо иметь столько концов кабеля, в скольких точках требуется зарегистрировать положение фронта. Для упрощения и удешевления измерений используются способы объединения информации на достаточном удалении от центра взрыва.

Другим способом регистрации фронта является зондирование закорачиваемого фрон-том ударной волны незаряженного электрического кабеля серией специальных электрических импульсов. Кабель размещается в зоне измерений таким образом, чтобы его положение было хорошо известно относительно центра взрыва и ориентации систем испытательной установки. Приход на кабель достаточно сильной ударной волны, которой является волна взрыва, приводит к его замыканию в месте положения фронта. Если по кабелю распространяется электрический сигнал, то он отражается от места замыкания. Регистрация временного положения отраженного сигнала относительно исходного позволяет определить изменяющуюся в процессе развития взрыва длину кабеля, или при достаточно полной пространственной информации о кабеле - положение ударного фронта на моменты отражения каждого посылаемого электрического сигнала. При своей внешней технической простоте такой метод регистрации требует высокой степени совершенства экспериментальной техники: точных измерений положения кабеля, тщательного размещения его в горном массиве для исключения больших искажений фронта ударной волны, высокоточных временных измерений серии электрических сигналов.

Описанные принципы лежат в основе двух технологий измерения положения фронта ударной волны:

Непростым является вопрос размещения контактных датчиков или кабелей-датчиков в горной породе. В той или иной степени размещение их требует нарушения целостности горного массива, проходки выработок в нем. Чем больше выработка, тем большие искажения она вносит в регистрацию положения волны. Предпочтительно знать положение волны именно в том однородном массиве, который окружает заряд. Все неоднородности в нем приходится учитывать дополнительно. Простейшим способом размещения является использование выработки, по которой доставляется заряд. Но, очевидно, она не оптимальна для размещения датчиков малых размеров. Для устранения или уменьшения нежелательных искажений формы фронта ударной волны применяются различные искусственные заполнения выработок с датчиками. Их подбирают таким образом, чтобы при ударном сжатии их свойства были близки к свойствам соответствующей горной породы.

Весьма часто использование основной выработки (скважины или штольни) для гидродинамических измерений оказывалось неприемлемым по другим причинам. Например, в этой выработке часто размещались системы измерений других параметров взрыва, которые содержали довольно громоздкое оборудование с полыми каналами.



Советская сторона указывает на интрузивность гидродинамического метода контроля, американская сторона... соглашается

В период от выдвижения Президентом США Р.Рейганом предложения об использовании американской системы «Корртекс» для улучшенного метода контроля за подземными ядерными испытаниями (апрель 1986 г.) до начала второго раунда Женевских переговоров (февраль 1988 г.) американские специалисты считали предложенный метод гидродинамических измерений неинтрузивным, то есть не позволяющим получать контролирующей стороне никакую дополнительную информацию о взрыве, кроме его мощности.

Однако после доклада советских экспертов (конец февраля 1988 г.) в ходе переговоров эта уверенность американской стороны была сильно поколеблена. В докладе (с ним выступил Н.П.Волошин) были изложены экспериментальные результаты измерений параметров мгновенного гамма-излучения ядерных взрывов, полученные по сигналам от радиочастотных кабелей, соединявших контактные датчики и кабели-датчики регистрации ударной волны в основной и во вспомогательной скважинах.

Информация о параметрах гамма-излучения попадает в сигнальные кабели благодаря «радиопрозрачности» их внешних оплеток. При этом кабель служит практически комптоновским датчиком гамма-потока и в то же время антенной, воспринимающей электромагнитное излучение ядерного взрыва. Соотношение степени влияния обоих эффектов зависит от расстояния до зарядного контейнера.

Эти данные, насколько могли понять советские эксперты, были для американской стороны неожиданными. После дополнительных проверок и анализа американская сторона изменила свое мнение о степени неинтрузивности гидродинамических измерений и в дальнейших переговорах эта проблема заняла свое достойное место. В разделе 8 (п. 6d), ii)) Протокола к Договору 1974 года теперь говорится о том, что сторона, проводящая испытание, после проверки оборудования контролирующей стороны, указывает ей «характеристики любого комплекта оборудования, который она считает неприемлемым вследствие его несоответствия требованиям по неинтрузивности...».

Уже при проведении обоих взрывов СЭК стороны апробировали собственные варианты так называемых антиинтрузивных устройств, прерывающих передачу сигналов от датчиков к регистраторам на определенный интервал времени, совпадающий с моментом ядерного взрыва, но не мешающих передаче сигналов регистрации ударной волны.

В дальнейшем были разработаны и взаимно одобрены рабочие образцы антиинтрузивных устройств, используемых в процедурах контроля.

Таким образом, перед совместным экспериментом, помимо уже упомянутых технических задач обеспечения измерений контролирующей стороны в новых для нее условиях, согласования этих работ с действиями принимающей стороны, стояли задачи:

Анализ совокупности всех обстоятельств при использовании гидродинамического метода для контроля показал, что оказывается целесообразным разместить датчики контроля в специальной приборной выработке (скважине), достаточно удаленной от места взрыва, чтобы уменьшить влияние других систем измерений и возможную интрузивность. Но все же значительная часть этой выработки должна находиться в зоне информативности гидродинамических измерений.

Отнесение приборной выработки значительно усложняет проблему достаточно точной геометрической привязки ее относительно центра взрыва, особенно для опытов в скважинах. Достаточно заметить, что на глубине примерно 700 м взаимное положение скважин, расстояние между которыми составляет примерно 10 м, должно быть измерено с точностью около одного процента. Это сложная техническая задача, для решения которой специалисты обеих сторон разработали оригинальные методы.

Пять государств, обладающих ядерным оружием, приняли на себя обязательства не применять его против государств, не располагающих таким оружием, за исключением ситуации, когда они отвечают на ядерный удар или на нападение с применением обычных средств, совершённое в союзе с ядерным государством. Эти обязательства, однако, не были включены в текст самого Договора, и конкретная форма таких обязательств могла со временем изменяться. США, например, указывали, что они могут применить ядерное оружие в ответ на нападение с применением неядерного «оружия массового уничтожения», такого как биологическое или химическое оружие, поскольку США не могут применить в ответ ни то, ни другое.
Измерения при подземных ядерных испытаниях