Разновидности подземных ядерных взрывов
Существует несколько видов ПЯВ (подземных ядрёных взрывов) в зависимости от их целей:
- Геофизические исследования, картирование полезных ископаемых (ПИ)
- Создание подземных резервуаров для хранения ПИ
- Захоронение токсичных и радиоактивных отходов
- Выемка пород при добыче ПИ открытыми способами
- Уничтожение аварийных газовых скважин
- Усиление отдачи газовых скважин
Технически они отличаются лишь глубиной заложения снаряда. Чем глубже заложен снаряд, тем менее заметны будут последствия его взрыва на поверхности. Даже существует возможность рассчитать силу взрыва ровно для того, чтобы выкопать картошку у бабули на даче.
Механика грунтов
Энергия ядерного взрыва высвобождается за одну микросекунду (одна миллионная часть секунды). В следующие несколько микросекунд окружающие породы испаряются с температурой в несколько миллионов градусов и давлением в несколько миллионов атмосфер.
- В течение миллисекунд (одна тысячная часть секунды) образуется пузырь газа и пара высокого давления.
- Тепловая и расширяющаяся ударная волна заставляет породы испаряться или плавиться. Создаётся полость расплава.
- Ударная волна и высокое давление расширяют полость в течение долей секунд, пока давление не упадет до уровня, сравнимого с весом вышележащей породы.
После взрыва породы можно разделить на 5 зон:
1. Полость расплава - настоящий ад и жупел (размер зависит от мощности ядрёного заряда)
2. Зона разрушений - примерно, в два раза превышает радиус полости расплава (состоит из породы, которая потеряла всю прежнюю целостность)
3. Трещинная зона - в три раза превышает радиус полости расплава (состоит из породы с радиальными и концентрическими трещинами)
4. Зона необратимого напряжения - состоит из породы, необратимо деформированной давлением
5. Зона упругих деформаций - здесь деформация и последующее высвобождение энергии образуют сейсмическую волну.
Через несколько секунд расплавленная порода начинает стекать на дно полости и охлаждаться.
Через несколько минут или несколько дней тепло от взрыва рассеивается, пар конденсируется, и давление в полости взрыва падает. Вышележащие породы своим весом начинают оказывать давление большее, чем давление внутри полости расплава. Таким образом возникают кратеры.
Последствия
Подземные ядерные взрывы могут стать причиной серьёзных изменений в гидрогеологической и экологической обстановке. Например, подземные воды в области взрыва стремятся к поверхности вместе с продуктами радиоактивного распада под действием сильного давления. Через многочисленные трещины пробиваются газы, насыщенные радиацией.
Также существуют опасения, что подземные ядерные взрывы способны спровоцировать естественные землетрясения. Но эта гипотеза была опровергнута или же пока не нашла доказательств. Действительно, после подобных взрывов фиксируется серия афтершоков (повторные сейсмические толчки), но они, как правило, вызваны разрушением полости расплава и формированием трещин. То есть являются прямым следствием ПЯВ.