Термоядерный взрыв народного процветания. Как в СССР применяли в промышленности атомные бомбы и что из этого вышло
Энергию атома противники по холодной войне использовали не только для разрушения и запугивания. С ее помощью они также стремились развивать экономику. Дело не ограничивалось одними атомными электростанциями, ради процветания родины в ход шли и ядерные заряды. Что из этого вышло — рассказывает Андрей Вдовенко.
Ядерные взрывы для нужд хозяйства
В начале 1960-х годов стало понятно, что нужно как-то ограничить если не накопление, то хотя бы использование ядерных вооружений. В том числе — их многочисленные испытания. Так, с 1945 по 1963 год США, СССР, Великобритания и Франция провели больше 300 тестовых взрывов. Из-за них в атмосферу и Мировой океан попадало множество радиоактивных частиц, вредных для организма. Радиоактивные осадки выпадали порой в тысячах километрах от места ядерных испытаний.
Поэтому в 1963 году был заключен международный Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в воздухе, воде и космосе. Это был большой шаг к ядерному разоружению и защите планеты от радиоактивного загрязнения. Однако в договоре была небольшая лазейка. Он не запрещал испытания под землей.
Ядерные державы, в первую очередь СССР и США, активно пользовались этим исключением и тестировали атомные бомбы в толще Земли. Причем дело не ограничивалось одними военными учениями и испытаниями.
Так, одними из самых неоднозначных стали эксперименты с ядерными взрывами для нужд хозяйства.
К началу 1960-х годов идея использовать энергию атомного взрыва в мирных целях была не новой. Впервые она прозвучала уже во время работы американских ученых над проектом «Манхэттен». В 1957 году Штаты перешли от слов к делу и начали операцию «Плаушер» (plowshare — «лемех», «орало», «плуг»). Атомщики из США стали проводить подземные взрывы, чтобы понять, можно ли их использовать для промышленных и хозяйственных нужд.
Позднее статус мирных ядерных взрывов был закреплен в международных документах. Например, они упоминались в тексте Договора о нераспространении ядерного оружия 1968 года. А в 1976 году США подписали с СССР специальный Договор о подземных ядерных взрывах в мирных целях.
СССР хоть и получил ядерное оружие позже США, стремился не отстать от заокеанского соперника. В том числе в деле использования мирного атома. Так, еще в 1949 году, после испытания первой советской ядерной бомбы, представитель СССР в ООН Андрей Вышинский говорил, что ядерное оружие будет использоваться для хозяйственных нужд страны.
Освоение энергии атома породило большой энтузиазм в мире и в СССР. Ученые искали и находили ей самые необычные применения: от кораблей и автомобилей с ядерными реакторами до космических взрыволетов и управления климатом.
Время больших свершений порождало надежду на то, что негативные эффекты радиоактивности будут преодолены. Сторонниками мирных ядерных взрывов, например, были известные советские физики Виталий Гинзбург и Андрей Сахаров.
Уже в 1950 году Сталин поручил изучить возможность применения атомной энергии «для мирных целей». В начале 1950-х физики Георгий Флеров и Давид Франк-Каменецкий, работавшие в закрытом городе Арзамас-16, предлагали с помощью подземного атомного взрыва создать искусственное месторождение изотопов урана-233. Энергия бомбы, по задумке, должна была нагревать породу, имитируя геотермальный источник и образуя нужный материал. Однако все работы в этом направлении не получили хода и были засекречены.
К идее мирных ядерных взрывов советское руководство и ученые вернулись только в начале 1960-х годов. Тогда СССР активно осваивал новые территории, вел масштабное строительство, специалисты создавали новые типы зарядов, а на полигонах стали проводиться первые подземные взрывы.
Большую роль в развитии программы мирных ядерных взрывов сыграл министр среднего машиностроения (секретное ведомство, управлявшее атомным проектом) СССР Ефим Славский. В марте 1962 года физики-ядерщики Юрий Бабаев и Юрий Трутнев (оба лауреаты престижных советских премий и будущие академики) передали ему доклад. Он назывался «О необходимости развертывания работ по изучению возможностей использования атомных и термоядерных взрывов в технических и научных целях».
Ученые предложили использовать ядерные заряды для взрывных работ, добычи нефти и газа, создания искусственных месторождений по методу Флерова и Франк-Каменецкого и ликвидировать отставание от США в этой области.
Идею Славский встретил с большим энтузиазмом и смог дать ей ход. Так началась секретная советская Программа № 7 «Взрывы для нужд народного хозяйства». Работы проводились по линии более чем десятка министерств СССР: среднего машиностроения, газовой, нефтяной и угольной промышленностей, энергетики, цветных металлов, водного хозяйства и других.
В короткие сроки были разработаны технологии подземных взрывов и подходящие для них устройства. Заряды обычно опускались в скважины (их называют «боевыми») на необходимую глубину, после чего их изолировали от поверхности, заливая бетоном. Соответственно, бомба должна была быть довольно компактной, выдерживать высокие температуры, давление и агрессивное химическое воздействие.
Для мирных ядерных взрывов в СССР и США использовали термоядерные заряды. Они считаются более «чистыми». Большая часть энергии таких бомб высвобождается за счет реакции термоядерного синтеза. Она, в отличие от реакции деления, не оставляет радиоактивных останков (их называют «осколками»). Это позволяет уменьшить загрязнение среды, но не избавиться от него полностью. Ведь даже в самой «чистой» термоядерной бомбе (до 99% энергии за счет синтеза) используется «запал» на основе деления.
Кроме того, во время некоторых глубинных взрывов применялись обычные (то есть военные), а не специальные заряды.
В работе над программой участвовало более 150 институтов и организаций, среди которых были:
Всероссийский научный и проектный исследовательский институт (ВНИПИ) промышленной технологии (Москва);
ВНИИ экспериментальной физики (Арзамас-16);
ВНИИ технической физики (Челябинск-70);
Академия наук СССР;
Радиевый институт им. В. Г. Хлопина;
Институт биофизики Минздрава СССР;
Институт прикладной геофизики Госкомгидромета.
Предполагалось, что ядерные взрывы будут экономически эффективнее и быстрее обычных взрывных работ, а также помогут решать задачи, которые никак иначе решить не получится. Кроме того, они были призваны помочь в изучении принципа действия атомных зарядов, структуры и сейсмической активности Земли.
СССР перекраивает природу
Программу № 7 в СССР развернули на широкую ногу. Ядерные взрывы использовали для самых разных и порой неочевидных нужд. Работы велись в строжайшей тайне, каждый взрыв имел кодовое название, и лишь со второй половины 1990-х стали известны подробности этих промышленно-испытательных мероприятий.
Больше воды для юга страны
Первый взрыв состоялся в январе 1965 года на территории Семипалатинского полигона в месте слияния рек Чаган и Ащи-Су в Казахстане. Заряд мощностью в 140 килотонн (140 000 тонн в тротиловом эквиваленте, или около девяти хиросимских бомб) сдетонировал в скважине на глубине 178 метров. На месте взрыва осталась воронка шириной 408 и глубиной 100 метров. Весной сюда пустили воду из реки — так появилось искусственное озеро Чаган. Несколько месяцев спустя на полигоне провели еще один похожий взрыв, на объекте «Сары-Узень».
Как и почему города во всем мире стали строиться одинаковыми
Такие озера предполагалось использовать в качестве водохранилищ, чтобы решить проблему недостатка воды в южных регионах Советского Союза. Только в Казахстане нужно было около 40 таких «ядерных» водоемов. В кратерах от взрывов планировалось собирать весенние стоки. По замыслу проектировщиков, летом они должны были сохраняться за счет небольшого зеркала испарения и оплавленных краев воронок. Водой собирались орошать поля и поить скот.
Другие планы обводнения южных степей включали масштабный проект «поворота» сибирских рек. Согласно нему советские хозяйственники собирались пустить воды Иртыша и Оби по Печоро-Колвинскому каналу из Восточной Сибири в Казахстан. Считалось, что так можно предотвратить высыхание Каспийского и Аральского морей.
Быстро прорыть 60-километровый канал можно было с помощью 270 ядерных зарядов.
В 1968 году на Семипалатинском полигоне опробовали технику создания подобного сооружения (объект «Телькем»). На небольшой глубине (30–40 метров) инженеры подорвали несколько зарядов небольшой мощности (0,24 килотонны). Полноценное же испытание провели в 1971 году на болотистых почвах нынешнего Пермского края (объект «Тайга»), где и должен был проходить канал. С помощью трех зарядов по 15 килотонн удалось создать траншею длиной 700, шириной 340 и глубиной 10–15 метров.
Однако, несмотря на использование «чистых» термоядерных устройств, радиационной чистоты добиться не удалось. Из-за малой глубины этих взрывов на поверхность выходили «осколки» радиационного топлива.
Над полученными объектами возникал сильный фон, а вода в них была опасной для здоровья. Так, после испытания «Тайга» следы радионуклидов обнаружили в Швеции. США обвинили СССР в несоблюдении условий договора 1963 года. Гарантировать чистоту других таких взрывов специалисты не могли. Поэтому работы по данному направлению прекратили.
Больше ресурсов
Другим важным направлением Программы № 7 стало увеличение добычи нефти с помощью направленных взрывов. Заряд размещали на большой глубине рядом с нефтеносными породами. Ударная волна от бомбы дробила их, а высокая температура размягчала твердые фракции, и нефть становилось проще добывать. Сам взрыв при этом, по идее, был полностью изолирован от поверхности.
СССР осуществил взрыв на нефтяном месторождении первым в мире. В 1965 году на Грачевском месторождении (объект «Бутан») в Башкирской АССР (ныне Республика Башкортостан) взорвали три устройства мощностью от 2,3 до 8 килотонн. Это позволило увеличить объем добычи в полтора-два раза. Опыт признали успешным, и технологию применили еще на шести объектах:
в 1969 году на Осинском месторождении в Пермском крае («Грифон»);
с 1976-го — на Средне-Бобутинском в Якутии («Ока», «Вятка», «Шексна», «Нева»);
в 1980-м — снова на Грачевском («Бутан») и на Еси-Еговском в Ханты-Мансийском автономном округе («Ангара»);
в 1985-м — на Средне-Балыкском в Ханты-Мансийском автономном округе («Бензол»);
в 1981–1987 годах в Пермском крае («Гелий»).
Еще в СССР с помощью атомного оружия создавали резервуары для хранения газового конденсата — жидкости, образующейся в недрах из природных газов. Емкости для этого углеводорода создавали в подземных залежах каменной соли. Согласно технологии, во время взрыва в них образуется герметичная полость, стенки которой оплавляются, а потом застывают (остекляются) вместе с радионуклидами. Заражение возможно, только если в резервуар попадет вода. Она может растворить соль и высвободить радионуклиды.
Технологию создания хранилищ газоконденсата советские испытатели отрабатывали на ядерном полигоне Азгир в Казахстане.
Первый промышленный взрыв такого рода осуществили в 1970 году в Оренбургской области на газовом месторождении «Совхозное» («Магистраль»). Полученную полость в 11 000 кубических метров использовали 11 лет, а с 1993 года скважину запечатали. Подобные объекты создавали на других оренбургских объектах (например, «Сапфир»), а также на Астраханском (серия взрывов «Вега») и Карачаганакском (Казахстан, серия «Лира») месторождениях.
Также в СССР пробовали использовать ядерные взрывы для дробления рудных пород апатитовой руды в мурманских Хибинах. В горном массиве Куэльпорр на Кольском полуострове провели два взрыва («Днепр — 1, 2») в 1972 и 1984 годах.
Чтобы не допустить загрязнения полезных ископаемых, ученые впервые применили систему направленного вывода отходов с помощью воздуха в камеру захоронения (в нее ушло около 85% продуктов радиоактивности). Руду можно было использовать после промывки водой и слабыми кислотами от радиоактивной пыли с содержанием цезия-137 и стронция-90. Всего было получено около 400 тысяч тонн минералов. Эксперимент сочли удачным, но дальнейшего развития он не получил.
Ядерное пламя против газового огня
Как бы это странно ни звучало, ядерные взрывы в СССР использовали для ликвидации крупных техногенных катастроф, а именно — для тушения пожаров на газовых месторождениях.
Впервые технология была опробована еще в 1966 году на месторождении Урта-Булак в Узбекистане. Горящий фонтан газа здесь не могли потушить обычными средствами на протяжении трех лет. Каждые сутки выгорало около 12 миллионов кубометров: столько, к примеру, тогда потреблял весь Ленинград (Санкт-Петербург). Даже подобраться к столбу огня высотой с 40-этажный дом ближе, чем на 250–300 метров, было невозможно.
Тогда месторождение решили «запечатать» ядерным взрывом. Буровики сделали канал для бомбы мощностью 30 килотонн, который под углом подошел к газовой скважине глубоко под землей.
Мощный взрыв сдвинул породу и буквально раздавил скважину. Газ перестал выходить на поверхность и выгорать.
Аналогично атомные заряды использовали при авариях на газовых месторождениях в Узбекистане (объект «Памук») в 1968 году, Туркменистане («Кратер») и Харьковской области («Факел») в 1972 году, Ненецком автономном округе («Пирит») в 1981-м.
Сотрясая Землю
К 1970-м годам в СССР сформировалась еще одна область применения мирных атомных зарядов — глубинное сейсмическое зондирование. Это когда с помощью взрывов создают искусственные колебания земной поверхности (любой подземный взрыв вызывает землетрясение), которые изучают специальной регистрирующей аппаратурой.
Так можно обнаружить перспективные места для разработки ископаемых. Сейсмосигнал при ядерном взрыве распространяется на расстояние до 700 километров, в то время как от обычной взрывчатки — только на 20.
Для своего времени это была прорывная, хоть и неоднозначная технология. С ее помощью можно было за короткое время изучить внушительную по размерам территорию.
Атомный заряд, заложенный на глубине от 500 до 1000 метров, позволял изучить геологическое строение региона на площади от 1500 до 4000 километров вокруг эпицентра.
Карта советских ядерных взрывов для сейсмического зондирования. Источник: ВНИИТФ
Зондирование с помощью атомных зарядов было начато в 1971 году. Всего геологи изучили 14 участков суммарной протяженностью 70 тысяч километров. Было обнаружено и подтверждено существование почти трех десятков месторождений нефти и природного газа.
Подземные свалки
Быстрое развитие тяжелой промышленности рождало проблему хранения и утилизации токсичных отходов. Наземные емкости стоили дорого и требовали постоянного обслуживания. Сливать большие объемы биологически опасных материалов в глубокие скважины, откуда они, по идее, никак не могут проникнуть на поверхность и нанести вред, было невозможно.
Тогда родилась идея создавать специальные емкости с помощью ядерных взрывов. Для этого заряд закладывали в глубокую (до двух с лишним километров) скважину. Когда его подрывали, в породе образовывалась огромная полость. В такие пустоты и предполагалось заливать отходы.
Первый такой взрыв провели в 1973 году на объекте «Кама-2», неподалеку от родного города автора этого текста — Стерлитамака (Республика Башкортостан), в 100 километрах от Уфы. В полученное хранилище стали сливать сточные воды местного содового производства. Годом позже поблизости (возле города Салават) был создан резервуар «Кама-1». В него стали закачивать отходы нефтехимического производства. Только на момент 1997 года на «Каме-2» и «Каме-1» захоронили 28 и 1,5 миллиона кубометров высокотоксичных отходов соответственно. Обе емкости используются по сей день.
Технология считалась перспективной и пригодной для использования на большей части нынешней Российской Федерации. Однако больше нигде такие хранилища не создавались.
Атомными взрывами в СССР пробовали создавать и наземные хранилища отходов. В 1974 году возле обогатительной фабрики в Якутии («Кристалл») взорвали бомбу мощностью 1,7 килотонны, чтобы создать вал — плотину для токсичных отходов.
Безопасные шахты
Также с помощью ядерного оружия промысловики пробовали повысить безопасность на угольных шахтах. Работу на таких объектах осложняют полости с газом, находящимся в недрах под большим давлением. Внезапное вскрытие таких пустот, например во время бурения, провоцирует резкий выброс большого количества метана и угля, что смертельно опасно для шахтеров.
В 1979 году на донецкой шахте «Юнком» (объект «Кливаж») такие полости попытались «схлопнуть» с помощью ядерного заряда. Расчет был на то, что ударная волна создаст многокилометровые трещины в породе и попутно вскроет газовые пустоты. Через пять дней после взрыва шахтеры вернулись к работе. Количество и мощность внезапных выбросов уменьшились. Планировался еще один такой взрыв, но до развала Советского Союза его провести не успели.
В 1991 году Михаил Горбачев подписал мораторий на проведение ядерных испытаний. В результате готовые программы еще девяти взрывов были свернуты. Всего же до 1994 года планировалось подорвать еще 26–30 объектов.
Некоторые проекты так и остались нереализованными. Например, в конце 1980-х — начале 1990-х возникла идея уничтожать атомными зарядами запасы химического оружия, сокращенных ядерных арсеналов и отработавшего топлива АЭС. Предполагалось, что при взрыве опасные вещества вместе с контейнерами, в которых они хранятся, распадутся на атомы или более простые молекулы, а затем затвердеют в расплавленной породе. Создатели проекта считали, что это в десятки и сотни раз удешевит утилизацию.
Первый эксперимент был намечен на 1991 год, но был отменен из-за моратория. От радиоактивных и ядовитых отходов стали избавляться по-другому. Например, оружейный плутоний стали перерабатывать в топливо для АЭС, а отходы самих станций вывозить на специальные полигоны.
Карта советских мирных ядерных взрывов для разных целей, кроме сейсмозондирования. Источник: ВНИИТФ
Всего на территории СССР с 1965 по 1988 год было проведено 124 мирных промышленных ядерных взрыва, из них только семь — на полигонах. 80 объектов находилось в РСФСР (48 в европейской и 32 в азиатской части), 39 — в Казахской ССР, по два — в Украинской и Узбекской и один в Туркменской ССР. Чаще всего взрывы использовали для сейсмозондирования, создания промышленных емкостей и увеличения добычи нефти.
В некоторых случаях одновременно взрывали несколько устройств: общее количество зарядов составило 135 единиц, а их суммарная мощность — 1,78 мегатонны, или 1780 килотонн: больше ста Хиросим. Можно включить сюда еще 32 взрыва, проведенных на полигонах для отработки технологии и не считающихся промышленными. Итого в СССР было проведено 156 мирных ядерных взрывов.
Стоило ли оно того?
Насчет Программы № 7 существуют противоположные мнения. Хотя специалисты, связанные с атомной отраслью, считают ее успешной и безопасной, некоторые экологи и геологи жестко критикуют мирные ядерные взрывы.
Безжалостная радиация
Если верить четвертому тому работы «Ядерные испытания СССР», составленному Минатомом и посвященному конкретно Программе № 7, радиоактивность от мирных ядерных взрывов была в 200 раз меньше той, что произвели все АЭС России.
Тем не менее радиация от мирных зарядов была и никуда так просто не исчезнет. Ведь даже термоядерные заряды, которые в основном использовались для Программы № 7, как уже было сказано, не могут быть полностью чистыми.
Относительно небольшие площадки (в среднем около одного квадратного километра по площади и полутора километров в глубину) мирных ядерных взрывов в любом случае отчуждаются навечно.
Хотя подземные горизонты должны отфильтровать опасные радионуклиды, небольшое количество их всё равно рано или поздно доходит до людей. Эколог, академик РАН Алексей Яблоков вообще заявлял, что радиоактивные газы от ядерных взрывов могут проникать на поверхность даже с большой глубины.
Особенно много во время термоядерных взрывов выделяется трития (период полураспада — 12,3 года). Продукты его радиоактивности не способны пройти через одежду и кожу человека, но опасны при вдыхании самого газа.
Помимо трития во время термоядерных взрывов образуются и другие радиоактивные изотопы. Некоторые из них распадутся только через 100–200, а то и 500 лет после взрыва. Другие, такие как йод-129 (период полураспада 157 миллионов лет), плутоний-239 (240 тысяч лет) или углерод-14 (57 300 лет), останутся под землей фактически навечно.
Еще экологи отмечают, что из-за мирных ядерных взрывов радиоактивные частицы могут попасть в подземные воды и распространиться на сотни километров.
Воздействие даже небольших доз радиации в течение длительного времени повышает риск развития рака. Как утверждают физики ВНИИЭФ в книге «Укрощение атома», все мирные ядерные взрывы контролировали Минздрав, Санэпиднадзор и Госкомгидромет, а сотрудники и население не получили облучения выше установленных норм.
Однако систематического изучения здоровья тех, кто жил и работал в местах проведения мирных ядерных взрывов, никогда не проводилось. А некоторые независимые исследователи фиксировали у таких людей аномальную заболеваемость некоторыми формами рака. В целом же до сих пор сложно сказать, как повлияла Программа № 7 на здоровье граждан СССР и стран СНГ.
«Фонящие» озера и опасные скважины
Некоторые объекты Программы № 7 были аварийными.
По данным Минатома, на территории России только четыре мирных ядерных взрыва вызвали загрязнение территорий: «Кратон-3», «Кристалл», «Тайга», «Глобус-1». Еще в 24 местах спустя 20–30 лет остались «локальные» загрязнения. Однако сторонние данные показывают, что внеплановых выбросов радиации было гораздо больше, как в РСФСР, так и в других союзных республиках.
Например, самый первый мирный взрыв СССР — «Чаган» — стал одним из самых «грязных». Во время него, по данным Организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, произошел масштабный выброс радиоактивных частиц. Их облако накрыло близлежащие населенные пункты и дошло даже до Японии.
По официальным данным, радиоактивные осадки, несмотря на ошибку при проектировании (бомба была заложена недостаточно глубоко), были незначительными.
Как бы то ни было, использовать озеро по назначению всё равно оказалось невозможно из-за радиации. Через 10 дней после взрыва излучение в 400–500 метрах от эпицентра составляло около одного рентгена в час. Это в 2000 раз больше максимально допустимой для человека дозы в 50 микрорентген в час. Замеры 1989–1991 годов показали, что уровень радиации по-прежнему высок: один миллирентген в час (в 200 раз больше нормы) в воронке и 500 микрорентген в час — вокруг озера.
Само озеро пришлось отгородить от реки дамбой, чтобы отравленные воды не попали в бассейн Иртыша и не загрязнили всю юго-восточную Сибирь.
Другой водоем на Семипалатинском полигоне — Сары-Узень — также представляет радиационную опасность. В 1992 году на его «берегах» фиксировался уровень излучения в 50 микрорентген в час.
Взрывы по проекту Печоро-Колвинского канала были более чистыми, но всё же недостаточно безопасными. Через 15 лет фон над заполненной водой траншеей, которую прозвали Ядерным озером, составлял от 50 до 600 микрорентген в час. По состоянию на 2011 год он колеблется от естественного до 80 микрорентген в час. От идеи использовать атомные взрывы в гидрологии в СССР отказались.
На объекте сейсмозондирования «Глобус-1» в Ивановской области, всего в 360 километрах от Москвы, в 1971 году и вовсе случилась ядерная авария. Работавшие здесь специалисты неверно забетонировали скважину. Из-за этого после взрыва на поверхность вышло огромное количество зараженного радионуклидами газа, жидкости и глины. Часть этого «добра» попала в реку Шачу — один из притоков Волги. Спустя несколько лет, когда для проверки объекта стали бурить новые скважины, произошел еще более сильный выброс.
Зараженную почву в радиусе двух километров пришлось буквально снимать бульдозерами и собирать в специальных «амбарах». Доза доходила до 600 рентген в час.
Последствия аварии на объекте «Глобус-1» давали о себе знать и много лет спустя. Так, в 2004 году на Шаче пришлось построить обводной канал и укрепить берега. В 2014–2015 годах здесь провели еще одну дезактивацию местности, а скважины запечатали.
В близлежащих деревнях и селах фон нормальный. Тем не менее вполне возможно, что радионуклиды с объекта попадают в воды области до сих пор.
Похожую аварию 1978 года на объекте «Кратон-3» в Якутии скрывали. Только через 12 лет местные геологи случайно обнаружили это одно из крупнейших загрязнений в России.
Всего, по данным Алексея Яблокова, выход разного количества радионуклидов произошел на 64 объектах:
«Азгир», «Лира», «Телькем — 1, 2», «Сары-Узень» и «Чаган» в Казахстане;
«Ангара» в Ханты-Мансийском округе;
«Батолит-1» в Красноярском крае;
«Бутан — 1, 2» и «Кама — 1, 2» в Башкортостане;
серия взрывов «Вега» в Астраханской области;
«Гелий» и «Грифон» (серии взрывов), «Тайга» в Пермском крае;
«Глобус — 1–4» в Ивановской и Архангельской областях, а также Республике Коми;
«Днепр — 1, 2» в Мурманской области;
«Сапфир — 1, 2» и «Магистраль» в Оренбургской области;
«Кливаж» в Донецкой области;
«Кратон-3», «Кристалл» и «Нева» в Республике Саха (Якутия);
«Рифт-3» в Иркутской области;
«Тахта-Кугульта» в Ставропольском крае.
Не всё пошло по плану
Крайне разнятся и оценки экономической эффективности программы мирных ядерных взрывов. Рассчитать ее объективно фактически невозможно: стоимость работ из-за строгой секретности неизвестна, а их целесообразность никто толком не оценивал.
Критики, несмотря на оптимистичные заявления атомщиков, считают, что проект был глубоко убыточным и затраты на Программу № 7 были минимум в три раза больше прибыли.
К таким оценкам стоит относиться осторожно. Однако косвенные факты скорее их подтверждают. Достаточно подробно взглянуть на необходимые затраты на «дешевые» ядерные заряды. Их нужно было разработать, собрать, опытные образцы испытать на полигонах, разработать индивидуальный проект применения, доставить бомбу к месту взрыва, пробурить там подходящую скважину, а потом запечатать ее и обеспечить безопасность объекта. Попутно нужно было оплачивать работу персонала, а после некоторых взрывов тратить деньги и ресурсы на ликвидацию аварий. Эти расходы обычно не учитывались.
Еще печальнее картина становится, если посмотреть на то, сколько объектов не решили возложенных на них задач, а то и вовсе принесли вред.
Так, только закрытыми, законсервированными и находящимися под наблюдением, то есть фактически неиспользуемыми, числятся 89 мирных ядерных объектов из 124.
Например, хранилищами для газоконденсата (объекты «Вега») «Астраханьгазпром» пользовался всего четыре года. Довольно быстро выяснилось, что полости негерметичны и меньше по объему, чем планировалось. Резервуары частично заполнились разрушенной породой, частично — водой, которая превратилась в радиоактивный рассол. Ныне они находятся в аварийном состоянии. Две такие камеры на Карачаганакском месторождении в Казахстане также почти сразу вышли из строя, а остальные практически не использовались. А 400 тысяч тонн апатитовой руды, добытой в Куэльпорре с помощью ядерных взрывов, так и остались лежать возле месторождения из-за… «отсутствия дорог» к руднику.
На некоторых месторождениях, где применили ядерные заряды, по данным Алексея Яблокова, произошло заражение ископаемых. Например, на Гежском (объект «Гелий») трития и цезия в нефти и подземных водах было столько, что пришлось остановить добычу. В итоге из потенциально доступных 16 миллионов тонн запасов извлекли только 500 тысяч. Разрабатывать единственное газовое месторождение (объект «Тахта-Кугульта» в Ставрополье), на котором применили ядерный заряд, не получилось по тем же причинам.
Еще Яблоков заявлял, что в семи случаях добиться увеличения добычи нефти взрывами не удалось, а рост от остальных 14-ти составил лишь несколько процентов. При этом он подчеркивал, что объективных статистических данных по этому вопросу нет.
Атомщики признают, что заражение нефти произошло только на одном объекте — Осинском месторождении в Пермском крае («Грифон»).
Там промысловики вопреки проекту сделали скважину в центре взрыва, из-за чего радионуклиды попали в нефтяные залежи и на поверхность.
Тушить газовые фонтаны ядерными взрывами тоже удавалось не всегда. Две из пяти таких операций закончились неудачно. Так, в 1972 году на объекте «Факел» в Харьковской области из-за неверных расчетов заряд не запечатал скважину, а вызвал ее обрушение. Фонтан в итоге погасили в течение года обычными средствами.
Еще более досадный провал приключился на Кумжинском месторождении («Пирит») в Ненецком автономном округе в 1981 году. Прокладывая канал для бомбы, буровики промахнулись от скважины почти на километр. Мощный, в 37,6 килотонны, взрыв не дал результатов. Фонтан в Кумже выбрасывал по два миллиона кубометров газа в сутки на протяжении без малого семи лет (1980–1987).
Взрыв «Кристалл» в Якутии в 1974 году, с помощью которого собирались создать плотину для отходов, тоже был неудачным. Бомба не смогла поднять достаточное количество грунта, и вал оказался почти в два раза меньше намеченного. При этом еще и произошел выброс радионуклидов. От последующих взрывов (для плотины нужно было еще восемь) отказались, а на месте первого пришлось сделать дополнительную насыпь.
Наконец, на шахте «Юнком» (объект «Кливаж») с помощью ядерного взрыва удалось снизить количество выбросов метана, но не исключить их совсем. Так, уже через пять месяцев после использования атомного заряда произошел новый выброс, погибли два шахтера. Подобные происшествия случались и позже.
Устаревшие технологии
Взрывы, с помощью которых создавали стоки для токсичных жидкостей («Кама — 1, 2»), экологи не считают эффективными. По их мнению, просто сливать отходы в недра — значит фиксировать устаревшую технологию вместо того, чтобы развивать перерабатывающее мало- или безотходное производство.
Тем не менее «Камам» продлевают разрешение на использование, даже несмотря на то, что срок их эксплуатации вышел. В случае с «Камой-2» это произошло в 2014 году. Хранилище разрешили использовать еще 10 лет.
Устаревшим, ссылаясь на данные геологов, Алексей Яблоков называл и сейсмозондирование. Уже в 1970-е годы, когда в СССР активно «прощупывали» земную кору атомными зарядами, были открыты новые безопасные, более дешевые и точные способы разведки недр. Самое же странное, что большая часть данных, полученных с помощью ядерных взрывов, так и не была использована.
Объекты старые, а проблемы — новые
Многие явления и процессы, связанные с подземными ядерными взрывами, так и остались неизученными. В первую очередь то, как они повлияют на ландшафт и климат через сотни и тысячи лет.
Полости, закрывающие радиоактивные останки взрывов, согласно некоторым исследованиям, становятся легко проницаемыми. Радионуклиды могут проникать через трещины и обрушения, зазоры и проржавевшие места в скважинах. Взрывы в солях могли высвободить природные газы, из-за чего радионуклиды могут подниматься с сероводородом и углеводородами в том числе на поверхность и в подземные воды.
Неизвестно, насколько на объектах учитывались все особенности местности. Множество взрывов проводилось вне полигонов в полевых условиях. Специалистам приходилось ориентироваться на ходу. В таких условиях сложно было соблюсти радиационную безопасность.
Некоторые из негативных последствий уже проявились. Например, радиация из-под земли никуда не делась. Выходя на поверхность через стареющие сооружения, она формирует стабильные неослабевающие очаги излучения. Ресурсы в местах проведения взрывов стало добывать сложнее, а то и вовсе невозможно. В целом объекты стали гораздо менее предсказуемыми.
Некоторые из них могут представлять опасность, если не проводить специальные работы. Так, с 2018 года из угольной шахты «Юнком» в Донецкой области местные власти из-за недостатка финансирования перестали откачивать воду. Есть мнение, что затопление рудника может привести к заражению радионуклидами реки Северный Донец, а за ней части Ростовской области и Приазовья.
Стонущая Земля
Еще одна плохо изученная проблема мирных ядерных взрывов связана с их воздействием на сейсмическую активность. И это не только землетрясения непосредственно после детонации зарядов, но и более длительные эффекты.
Например, подвижки грунта — афтершоки. Они могут ощущаться на расстоянии до 3000 километров от эпицентра взрыва. За два с половиной месяца после взрыва может произойти от 100 до 2500 тысяч афтершоков, энергия которых может быть выше, чем у первоисточника.
Вызывают атомные взрывы и медленные волны (солитоны) на земной поверхности. Они распространяются со скоростью нескольких десятков километров в год, долго не ослабевают и могут продолжаться десятки и даже сотни лет. Самое же неприятное, что солитоны могут вызывать землетрясения в тысячах километров от своего эпицентра спустя многие годы.
В 1994 году под эгидой МАГАТЭ в Москве прошла конференция, которая признала, что подземные ядерные взрывы могут провоцировать землетрясения в будущем. Существует теория, согласно которой испытания на Новой Земле увеличили сейсмическую активность на Балтийском щите (северо-запад Восточной Европы). Кроме того, некоторые исследователи считают подземные ядерные испытания одной из возможных причин двукратного роста количества землетрясений в XX веке.
Также взрывы навсегда изменяют геологическую среду мест, в которых они проводились: 10-килотонный заряд — в радиусе трех, а 100-килотонный — 30 километров. Так, в земной коре появляются новые трещины, разломы и полости, часть породы дробится. Это чревато, например, выходом на поверхность экологически опасных газов, таких как радон и сероводород, или разливами нефти. Внезапные обвалы пород в местах взрывов случаются до сих пор.
А что за океаном?
В США, как уже было сказано, мирные атомные взрывы начали проводить раньше, чем в СССР. Планы американских хозяйственников в целом не сильно отличались от советских. С помощью атомного оружия они собирались создавать гавани, дорожные насыпи, каналы, подземные резервуары, прорубать тоннели через горы, стимулировать добычу ископаемых, исследовать строение Земли.
Некоторые американские проекты вполне могли потягаться с советской гигантоманией. Так, в 1960-е годы рассматривался проект создания нового канала через Панамский перешеек с помощью атомных зарядов. Предполагалось провести от 200 до 300 взрывов в течение 10–14 лет. А в рамках одного из проектов международной программы по созданию искусственной гавани в Австралии предполагалась взорвать в скважинах на дне 5 зарядов общей мощностью в 1000 килотонн.
Были у американцев и свои неудачи. Взрыв в Неваде в рамках операции «Эмери» в 1970 году создал трещину в Земле, из которой с глубины 270 метров вырвались пламя и пыль с радиоактивными частицами. 86 рабочих получили облучение (безопасную дозу, по официальной версии), а радионуклиды регистрировали в других штатах. А восемью годами ранее после взрыва «Седан» (по аналогии с ним в СССР создавали объект «Чаган») возникло одно из самых больших радиоактивных облаков в истории США.
Однако в целом в США программа взрывов «для народного хозяйства» оказалась гораздо скромнее советской. Американским ученым не удалось доказать экономическую эффективность технологии. Против программы выступала общественность и экологи, она пугала потенциальных инвесторов. С 1957 по 1973 год провели лишь 26 взрывов, а в 1977-м проект «Плаушер» был закрыт за бесперспективностью. Так что, ратифицируя договор с СССР о мирных ядерных взрывах, Штаты, по сути, просто признали, что Советский Союз может их проводить, если желает.
Всего по всему миру было проведено больше 2000 ядерных взрывов, из них около 1500 были подземными. На долю СССР приходится 715 применений атомного оружия, из которых 496 — в недрах. 124 мирных взрыва составили 13,9% от общего числа и 25% от числа подземных советских ядерных испытаний. Для сравнения: у США только 26 из 1056 (то есть 2,6%) взрывов приходились на «мирный атом».
В конце 1970-х главы СССР, США и Великобритании обсуждали договор о полном запрещении ядерных испытаний и мирных атомных взрывов. Но тогда сторонам так и не удалось договориться. Документ был принят только в 1996 году. СССР же в итоге первым ввел мораторий на ядерные испытания пятью годами раньше.
Полностью запретить ядерные испытания и мирные взрывы так и не удалось. Договор о всеобъемлющем их запрещении не подписали три страны, обладающие атомным оружием. Это Индия, Пакистан и Северная Корея. Характерно, что первый свой ядерный взрыв («Улыбающийся Будда») индийское правительство в 1974 году позиционировало именно как мирный. Последние атомные испытания Индия и Пакистан, государства с непогашенным пограничным конфликтом, провели в 1998 году. КНДР с 2006 года провела шесть тестов. А две ядерные державы, США и Китай, подписали, но так и не ратифицировали договор.
Мирные ядерные взрывы могут вернуться. Согласно Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний каждые десять лет делегации стран собираются на конференцию. На ней представители любого государства могут попросить внести поправку, которая позволит этой стране проводить мирные ядерные взрывы, если они не будут использоваться для военных целей.
