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


3.7   ПОДГОТОВКА СЭК


Подготовительные технические обсуждения

Подготовке к совместному эксперименту по контролю предшествовали взаимные визиты групп американских и советских экспертов на Семипалатинский и Невадский испытательные полигоны. Программа визитов была выработана на первом раунде Женевских переговоров в ноябре 1987 г. Значение этих визитов, в первую очередь, заключалось в том, что каждая из двух ядерных держав впервые допустила на эти засекреченные объекты специалистов противоположной стороны.

Первыми, в середине января 1988 г., посетили Семипалатинский полигон американские эксперты. Очевидно, что от степени открытости и откровенности советских специалистов зависело отношение американской стороны к группе ответного визита на Невадский полигон, состоявшегося двумя неделями позднее. Организация, процедуры и результаты визитов превзошли все наши ожидания. Специалисты смогли на месте получить информацию, необходимую для выработки Соглашения о совместном эксперименте и для последующей работы над протоколами, подписание которых привело к ратификации Договоров 1974 и 1976 гг.

В результате предварительных консультаций 1986-1987 гг. было достигнуто понимание о целесообразности проведения совместного эксперимента по контролю. Это нашло отражение в совместном Заявлении Государственного секретаря США и Министра иностранных дел СССР [4]. Согласно заявлению [4], при проведении взрывов СЭК предусматривались гидродинамические измерения с датчиками, регистрирующими закон движения ударной волны как в основной скважине (заложения ядерного заряда), так и во вспомогательной измерительной скважине, пробуренной рядом с основной. При этом за опорное значение энергии взрыва принималась величина, полученная по измерениям в основной скважине. Измерения во вспомогательной скважине ставились для того, чтобы проверить и подтвердить возможность использования такой редакции при последующем контроле за ядерными испытаниями.

В середине февраля 1988 г. начался второй, самый длительный из шести, предшествовавших ратификации, раундов Женевских переговоров. На этом раунде впервые достаточно широко были представлены советские ученые и специалисты-ядерщики, участие которых в прежних переговорах и консультациях сводилось к минимуму. До этого отдавалось предпочтение дипломатам, руководителям и отдельным представителям аппарата Министерств обороны и среднего машиностроения. Новый шаг был вынужденным. Ясно, что такой сложный эксперимент, как СЭК, заочными консультациями подготовить было невозможно.

Мы ехали на этот раунд настроенные на две задачи: подготовку СЭК и начало работы над новыми протоколами, хотя понимали, что вторую нельзя будет решить, не проводя СЭК. У американской делегации в начале раунда, по видимому, еще были надежды обойтись без совместного эксперимента. Но вскоре и она перестроилась на работу по СЭК. Начался напряженный этап подготовки эксперимента, часто без выходных дней.

Основным итогом второго раунда переговоров явилась выработка и подписание Соглашения о СЭК. На его подготовку ушло около трех месяцев. Немаловажным побочным следствием взаимодействия советских и американских ученых было начало научных контактов с зарубежными учеными на симпозиумах, семинарах и конференциях по фундаментальным проблемам науки.

Соглашением о СЭК предусматривалось проведение на Невадском и Семипалатинском полигонах по одному ядерному взрыву, мощность которых предстояло измерить гидродинамическим и сейсмическим методами. В каждом из взрывов гидродинамические измерения должны были проводиться параллельно специалистами и аппаратурой обеих сторон участниц эксперимента. Размещение датчиков в боевой и вспомогательной скважинах позволяло оценить возможные погрешности в геометрической привязке измерительной скважины. Именно поэтому данные боевой скважины принимались за опорные, или, как было записано в дипломатических документах, за стандартные. Такое объединение измерений явилось уникальной особенностью СЭК и отличает его от закрепленных затем в Протоколе [3] процедур контроля, предусматривающих автономные измерений контролирующей стороны только в измерительной скважине.

Совместная работа специалистов во время подготовки и проведения СЭК позволила нам более глубоко понять технические возможности американской стороны, технологию и стиль работы их специалистов, особенности индивидуального подхода.

Для гидродинамических измерений американская сторона предложила использовать систему "Корртекс" [5], а советская - аппаратуру с контактными датчиками и кабелями-датчиками метода импульсного зондирования (МИЗ, [6]). Кроме регистрации закона движения ударной волны в обоих взрывах СЭК стороны провели проверку антиинтрузивных устройств. Разработанные и одобренные обеими сторонами в дальнейшем такие устройства применялись при контрольной деятельности в соответствии с требованиями Протокола [3].

Подготовка к взрывам СЭК непосредственно на ядерных полигонах США и СССР была начата в апреле 1988 г. еще до подписания окончательного текста Соглашения об эксперименте. Это было обусловлено большим объемом предстоящих работ и свидетельствовало о большой заинтересованности сторон. Соглашение о проведении СЭК было подписано 31 мая 1988 г. К тому времени это был самый большой документ в практике межгосударственных отношений СССР и США, что вызывало особую гордость в дипломатических кругах нашей делегации. Оно открыло путь к интенсивным работам на обоих полигонах.



Обмен геологическими и геофизическими данными

В целом геологические данные, обмен которыми был проведен в связи с гидродинамическими расчетами мощности, были достаточными для обеспечения точности измерения мощности.

Стороны использовали разные методы для установления подробных характеристик подземной геологии. В результате этого стороны разработали модели гидродинамической зоны, которые отличались друг от друга в незначительных деталях.

Апробированные в СЭК процедуры сбора геологических и геофизических данных, подлежащих обмену, были достаточны для любых будущих методов измерения мощности.



Обеспечение гидродинамического метода измерения мощности

В соответствии с соглашением о СЭК расстояние между основной и вспомогательной скважинами должно было находиться в пределах 8-14 м.

Для получения данных о свойствах пород каждая сторона имела право получать каротажные данные своими собственными каротажными инструментами. После этого данные сравнивались и согласовывались. С целью определения фактического расстояния между основной и вспомогательной скважинами проводилась их инклинометрия.

Выполненные инклинометрические обследования скважин оказались достаточно точными для проведения гидродинамических измерений.

При заложении датчиков в ходе подготовки СЭК использовались технологии обеих сторон, продемонстрировавшие свою совместимость.

Были проведены тщательные измерения размещения всех датчиков как в основной, так и во вспомогательной скважинах относительно установленных и проверенных баз, причем принимающая сторона обеспечила обширную фотодокументацию.

Советское и американское измерительное оборудование было разработано и установлено на соответствующих испытательных полигонах для обеспечения накопления и снятия гидродинамических данных.

Как советские, так и американские системы на обоих полигонах успешно передали все записанные цифровые данные от автоматических передовых записывающих станций на командные пункты управления.

Сигналы управления и пуска, выданные на измерительную гидродинамическую аппаратуру, использованную в ходе СЭК, позволили на полигонах обеих сторон получить достоверные экспериментальные данные. Эти сигналы управления и пуска выдавались стороной, проводящей взрыв и передавались на аппаратуру участников эксперимента.

Передача сигналов контроля на командный пункт позволила контролирующей стороне подтвердить надлежащий прием сигналов управления и пуска в гидродинамическом измерительном комплексе. Смещение времени выдачи сигнала запуска оборудования, имевшие место в ходе СЭК, не помешало получению экспериментальных гидродинамических данных и может рассматриваться как одна из возможных компонент системы антиинтрузивных мер.

При проведении экспериментов СЭК было достигнуто практически сферически-симметричное движение фронта ударной волны. При такой ситуации незначительные ошибки в относительном расположении центра взрыва и кабелей во вспомогательной скважине оказали несущественное влияние на точность измерения мощности взрыва.



Обмен данными о свойствах пород

Обмен данными по свойствам породы, ударноволновым свойствам и уравнениям состояния горных пород и забивочных материалов был произведен в соответствии с Соглашением.

Порода в гидродинамической зоне взрыва "КИРСАРДЖ" состояла из однородного риолита с плотностью примерно 2,4 г/см3. Данные по ударной адиабате, полученные каждой из сторон, были сопоставимыми и приближающимися, по заключению американских специалистов, к данным типичной силикатной породы, известной как гранит формации Уэстерли.

Порода в гидродинамической зоне взрыва "ШАГАН" была представлена граносиени-том (плотность около 2,62 г/см3) с прослойками диорита (плотность 2,68-2,83 г/см3), составляющими менее 10% общей массы зоны гидродинамических измерений. Анализ кернов и осколков породы из вспомогательной скважины показал, что типы пород в ней в основном идентичны породам основной скважины. Данные обеих сторон по ударной сжимаемости этой породы оказались неплохо согласованы.

Используя совместно отобранные образцы пород, а также результаты лабораторных исследований этих образцов, стороны независимо друг от друга разработали модели уравнения состояния по типу Ми-Грюнайзена и обменялись табличными данными, рассчитанными по этим моделям.

Эксперты обеих сторон провели технические обсуждения. Расхождения между расчетной моделью американской стороны (СЕЗАМ) для риолита и моделью советской стороны (КИМ) для риолита согласно оценкам американской стороны, соответствует расхождению в рассчитанной мощности взрыва в 10%. Советские расчеты для риолита с использованием этих же двух моделей показывают, что расхождение составляет 18%.

Для однородного граносиенита расхождения в уравнениях состояния по оценкам американской стороны соответствуют расхождениям в мощности взрыва в 3%. По оценке советской стороны эти расхождения в, уравнениях состояния соответствуют расхождениям в мощности взрыва в 18%.

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