В 1949 году представитель Советского Союза в ООН Андрей Вышинский заявил, что Москва будет использовать ядерное оружие в мирных целях. Под этим подразумевались не только выработка электроэнергии на АЭС, но и использование во взрывотехнических работах. Выступление в 1957 году президента США Дуайта Эйзенхауэра с программой «Атом для мира», в которой намечались похожие работы, подстегнуло Советы. В итоге в СССР приступили к программе мирных ядерных взрывов, которые проводились до 1988 года.
Где и для чего использовались мирные ядерные взрывы в СССР
В хрущевские пятилетки массово строилось жилье, расширялась и увеличивалась промышленная база. В Москве планировались серьезные расходы на прокладывание новых транспортных путей. Все это зачастую требовало большого объема взрывотехнических работ, а применение ядерных зарядов вместо обычной взрывчатки экономило время и масштабы. По крайней мере, так казалось изначально.
Однако советские ученые быстро забраковали первые варианты ядерных зарядов на основе боеголовок. Так как после взрыва предполагалось использовать местность в гражданских целях, надо было куда-то девать радиоактивные остатки. Необходимо было изолировать место взрыва, чтобы уровень излучения был приемлем для последующей работы людей на этом месте. В итоге стало понятно, что взрывы должны быть на основе малых термоядерных зарядов, а их эпицентр — располагаться под землей.
С 1958 года советские физики из закрытых институтов ВНИИТФ и ВНИИЭФ работали над этой проблемой. С того же года велась и подготовка к подрыву на Семипалатинском полигоне подземного заряда тротиловым эквивалентом в одну килотонну.
Следите за развитием событий в нашем Телеграм-канале
Схема тестового подземного атомного взрыва, который был проведен 11 октября 1961 года, стала классической для использования ядерных зарядов в мирных целях. Под углом в несколько десятков градусов на глубине 125 и на расстоянии 380 метров от места подрыва прокладывалась шахта, которая потом заливалась цементным раствором. Делалось это для изоляции поверхности от радиационного заражения. В шахте вокруг места будущего подрыва проделывали несколько перегородок («забивок») для фильтрации продуктов взрыва. На них устанавливались датчики, позволявшие отслеживать момент взрыва, направление ударной волны, а также радиационный фон.
Тестовое испытание показало, что три «забивки» достаточно плотно изолируют поверхность от радиации. В итоге в СССР началась разработка сверхсекретной «Программы № 7», в рамках которой в 1965–1988 годах провели 124 мирных ядерных взрыва, не считая 32 тестовых. Десятки советских ведомств пытались прокладывать с помощью ядерных взрывов каналы на Урале, осуществлять взрывные сейсмографические исследования в Сибири, Средней Азии, Поволжье и на Урале, дробить породу в труднодоступных месторождениях Кольского полуострова, а также добывать нефть и газ.
Как мирный атом помогал добывать углеводороды
В конце 1960-х советские нефть и газ пользовались повышенным спросом на мировом рынке. Продажа сырья приносила СССР валюту, на которую Москва закупала технологии и оборудование в западных странах. Разведка нефтяных месторождений в Башкортостане, Перми, а потом и в Западной Сибири обнадеживали руководство страны. Казалось, что запасов углеводородов хватит на все.
Но существовала проблема уменьшения отдачи от скважин. Обычно в таких условиях туда под давлением закачивают многокомпонентную жидкость (или просто воду, вариантов много), которая по плотности отличается от нефти. Она давит на нефтяной горизонт, выдача нефти увеличивается. Однако в советских министерствах решили попробовать для этого подрыв специализированного термоядерного заряда. Давление он должен был создавать несоизмеримо большее, так что можно было рассчитывать на резкое увеличение добычи.
Первые взрывы для увеличения отдачи нефтяных месторождений были произведены в 1965 году в Башкирии в рамках проекта «Бутан» на нефтяном месторождении Грачевка. Сначала, 30 марта, был взорван 2,3-килотонный ядерный заряд на глубине 1341–1375 метров, затем, 6 июня, мощностью 7,6 килотонн — на расстоянии 350 метров от первого взрыва и на глубине 1350 метров. В течение последующих нескольких лет выход из примерно 20 скважин увеличился на 40%, а кое-где и на 50%.
При этом радиационный фон был стабильным и низким, потому что взрыв был хорошо локализован и заражения местности не произошло.
Взрывы в районе пермского нефтяного бассейна («Грифон») были не менее обнадеживающими — выход нефти увеличился в 1,6 раза. Но, как выяснилось в 1991–1992 годах, продукты радиационного распада вымывались подземными водами в скважины уже в 1978 году — на поверхности земли обнаруживались изотопы Цезий-137 и Стронций-90. Повышенную радиоактивность в течение 10 лет показали 65 скважин. В нефти находили в больших концентрациях тритий. В итоге Минатом просто закрыл эти месторождения, а нефть из них перестала поступать для переработки.
Еще более негативным стал опыт с разработкой перспективных месторождений в Тахта-Кагульта в Ставрополье. Там в 1969 году взорвали 10-килотонный заряд на глубине 712 метров. Но нефтеносный слой там оказался слишком узким. Вероятно, на этом программу стимулирования нефтедобычи могли свернуть, но в 1976 году СССР провел сверхуспешный проект «Нева», который, можно сказать, все окупил.
Целая серия взрывов была проведена в 120 километрах юго-восточнее якутского города Мирного на Средне-Ботубинском месторождении. Первым был проект «Ока» — 5 ноября 1976 года заряд мощностью 15 килотонн взорвали на глубине 1522 метра. В ближайшие 2,5 месяца выход газа увеличился с трех — пяти тысяч кубометров в сутки до 100 тысяч. И в течение всего тестового периода в несколько лет в среднем держался на уровне 50 тысяч кубометров в сутки.
Следующий взрыв получил название «Вятка». Его произвели 8 октября 1978 года. Здесь уровень продуктивности был ниже, чем после реализации проекта «Ока», — 60 тысяч кубометров в сутки. Но он держался на приемлемом уровне все время эксплуатации, не опускаясь ниже объема в 38 тысяч кубометров.
Последующие взрывы — «Шексна» в 1979 году, «Нева-1», «Нева-2» и «Нева-3» в 1982–1987 годах — считались эталонами эффективности. Благодаря им выход газа и нефти из скважин увеличился в 20 раз. Схожие параметры показал проект «Ангара», увеличивший выход черного золота с месторождения Еси-Еговская в 15 раз.
Как закончилась программа добычи с помощью ядерных взрывов
К началу 1990-х годов все подобного рода эксперименты были остановлены. Оказалось, что продукты радиоактивного распада вымываются из недр либо выходят на поверхность под действием геологических факторов. Часто из-за этого в местах добычи образовывался крайне опасный радиационный «рассол», который надо откачивать и перерабатывать. Месторождения в таких условиях становились непригодными для дальнейшего использования, и их приходилось консервировать, а потом долгие годы мониторить, чтобы радиоактивная «начинка» не попадала в реки и озера.
Схожие проблемы обнаружились у всех мирных ядерных взрывов. Постоянно наблюдалось радиационное загрязнение местности. В результате такие водоемы, как озеро Чаган в Казахстане, стали «фонить», их проходилось изолировать от окружающей среды и ограничивать доступ к ним местного населения. Случались и настоящие катастрофы. В Якутии во время одного из взрывов в рамках проекта «Кратон-3» в 1978 году радиоактивным облаком накрыло экспедиционный поселок на 80 человек, а уровень заражения местности площадью несколько сотен гектаров оказался в десятки раз выше, чем в Чернобыле.
Местных жителей об этом никто не предупредил. Попытки через три года провести контрольное бурение для замеров привело к еще большему заражению местности. Радионуклиды начало выносить в реки Марха и Вилюй.
Такие происшествия не были хорошей «рекламой» мирных ядерных взрывов. Окончательно от них отказались после аварии на Чернобыльской АЭС и перестройки.
Читайте также:
Достать до НАТО: как в СССР появились ракеты с атомными боеголовками
Горела земля, все 37 вагонов: история крупнейшей в СССР ж/д катастрофы
Погиб 91 человек: как взорвалась «Распадская», почему трагедии повторяются
Плавучая Хиросима: как спасали от пожара ядерную подлодку К-19
Ветер перемен: какой вклад энергия воздуха внесла в советскую экономику