Утром 15 января 1965 года в казахской степи, в 100 километрах от Семипалатинска, в скважину глубиной 178 метров заложили термоядерный заряд мощностью 140 килотонн. Для сравнения: Хиросима: 15 килотонн.
В 5 часов 59 минут 59 секунд заряд сработал. Земля вздрогнула. Десять миллионов тонн грунта поднялись в воздух на высоту 800 метров. Через пять минут облако раскалённых газов достигло высоты 4800 метров. На месте взрыва образовалась воронка диаметром 430 метров и глубиной 100 метров.
«Такого красивого зрелища от ядерного взрыва я ранее не видел, хотя и повидал их немало», вспоминал руководитель проекта Иван Турчин.
Цель была простой: создать озеро. Весной воронку соединили каналом с рекой Чаган. Водоём заполнился. Министр атомной промышленности Ефим Славский приехал, осмотрел результат и искупался первым. Ему было 66 лет. Он прожил до 93.
Это был первый из 124 ядерных взрывов, которые СССР провёл на собственной территории в мирных целях за 23 года.
Логика, которая казалась разумной
Атомная бомба создаёт колоссальную энергию за доли секунды. Если направить её не на разрушение, а на работу: прорыть траншею, создать котлован, раздробить породу: получается инструмент без аналогов по производительности.
В 1951 году академик Игорь Курчатов впервые предложил изучить промышленное применение ядерных взрывов. В 1965 году Совет министров утвердил государственную программу №7 «Ядерные взрывы для народного хозяйства».
Направлений применений насчитывалось тринадцать: создание водохранилищ и каналов, тушение аварийных нефтяных и газовых скважин, интенсификация добычи нефти, строительство подземных ёмкостей для хранения газа, сейсмическое зондирование земной коры для поиска полезных ископаемых, дробление рудных массивов, захоронение токсичных отходов.
В 1950–1970-х СССР вообще активно искал мирное применение атомной энергии — от прокладки каналов до совершенно безумных космических проектов. Например, в разгар космической гонки советские инженеры всерьёз разрабатывали ракетный двигатель с ядерным реактором вместо обычного топлива. История получилась настолько фантастической, что сегодня в неё трудно поверить. Разбирал её в статье - «Двигатель, которого не должно было существовать: как СССР запустил ядерный реактор в ракете».
Параллельная американская программа «Плаушер» провела три полевых промышленных эксперимента. СССР провёл сто двадцать четыре.
Как тушили горящие скважины ядерным взрывом
Самый зрелищный и действительно эффективный результат программы: гашение неконтролируемых газовых пожаров.
В 1963 году на месторождении Урта-Булак в Узбекистане началось аварийное фонтанирование газа. Скважина загорелась. Пламя было видно на десятки километров. Все обычные методы тушения не давали результата. Пожар продолжался три года.
В 1966 году инженеры предложили нестандартное решение. Рядом с горящей скважиной пробурили наклонный ствол и опустили в него ядерный заряд мощностью 30 килотонн на глубину более 1500 метров. Взрыв создал ударную волну, которая в доли секунды смяла и перекрыла горящую скважину на большой глубине. Пожар погас немедленно.
Метод применили ещё четыре раза: Памук в Узбекистане в 1968 году, Майли-Су в Киргизии, несколько скважин в других республиках. Четыре из пяти операций прошли успешно. Одна не дала результата с первого взрыва и потребовала повторного.
Это был реальный практический успех программы. Американцы, столкнувшись с похожими пожарами на Кувейтских месторождениях в 1991 году, тушили их обычными методами много месяцев.
Если вам интересны такие истории о советских промышленных решениях, которые звучат как фантастика, но были реальностью, подписывайтесь на наш закрытый MAX-канал ОКБ «Прорыв»: там именно такие разборы выходят регулярно.
Проект «Тайга»: канал из атомных кратеров
Советские инженеры 1970-х думали масштабно. Проект переброски стока северных рек в засушливые южные районы страны требовал прорытия каналов через Уральский хребет. Строить традиционными методами: годы работы, сотни тысяч рабочих, огромные расходы.
Ядерные взрывы казались элегантным решением: несколько зарядов в ряд, одновременный подрыв: и готова траншея.
23 марта 1971 года в Пермской области провели проверочный эксперимент. Три заряда по 15 килотонн, заложенные в ряд, взорвали одновременно. Образовалась траншея длиной 700 метров и шириной 340 метров. Технология работала.
Но тут вмешалась международная политика. Взрывы проводились на относительно малой глубине, с выбросом грунта на поверхность. Это противоречило Московскому договору 1963 года о запрете ядерных испытаний в атмосфере: вместе с грунтом на поверхность выбрасывались радиоактивные материалы. США подали официальный протест.
Масштабное строительство ядерного канала так и не началось. Место эксперимента «Тайга» стоит в пермской тайге до сих пор: три сросшихся кратера, заросшие лесом, с повышенным радиационным фоном в воде и грунте.
Подземные ёмкости и геология
Одно из самых тихих, но экономически значимых применений: создание подземных полостей в соляных породах.
Ядерный взрыв в соляном массиве создаёт огромную сферическую полость с остеклованными стенами. Объём достигает десятков тысяч кубометров. Давление взрыва расплавляет соль, та застывает, образуя идеально герметичный резервуар. Дешевле, быстрее и герметичнее, чем любое искусственное хранилище.
Такие полости использовались для хранения газа, нефтепродуктов и захоронения промышленных отходов. Объекты эксплуатируются до сих пор: в некоторых хранятся нефтяные резервы.
Параллельно сейсмическое зондирование позволило изучить структуру земной коры на недоступных ранее глубинах. Несколько крупных месторождений было открыто именно этим методом.
Атомное озеро: что происходит сейчас
Воронка от первого «мирного» взрыва до сих пор существует. Озеро Чаган, которое называют Атом-Коль, Балапан или просто Атомное, лежит в казахстанской степи.
Первые годы учёные проводили в озере биологические эксперименты: запускали рыбу и растения, изучая воздействие остаточной радиации. Водоём убивал грызунов, у рыб наблюдались опухоли.
Сейчас уровень радиации вокруг озера превышает естественный фон в десятки раз: до 8 миллирентген в час при естественном фоне 0,015–0,030 миллирентген. Купаться не рекомендуется. Воду пить нельзя. Исследователи Национального ядерного центра Казахстана фиксируют «горячие линзы»: скопления радионуклидов в грунте, которые могут мигрировать в сторону Иртыша. Пыльные бури разносят частицы плутония-239, период полураспада которого составляет 24 000 лет.
Казахстан внёс Чаган в список территорий, особо пострадавших от ядерной деятельности.
Тем не менее к озеру приезжают туристы. Некоторые купаются. Встречаются желающие порыбачить, хотя местные жители этого не делают.
Почему программу закрыли
К началу 1970-х пришло понимание неприятного факта: взрывать ядерные бомбы на собственной территории в мирных целях: значит накапливать радиоактивное загрязнение на десятки тысяч лет.
Часть программ была реально эффективной: тушение скважин, подземные хранилища, геологическое зондирование. Часть оказалась ошибкой: водохранилища получились непригодными для использования, каналы вызвали международные протесты.
В 1976 году СССР и США подписали договор, ограничивший мощность единичного мирного взрыва 150 килотоннами. В 1988 году государственная программа №7 была официально закрыта. Последний взрыв состоялся в сентябре 1988 года на Пермском месторождении калийных солей.
124 взрыва за 23 года. Реально эффективные результаты в нескольких областях. Радиоактивные объекты, которые будут оставаться опасными тысячелетия.
Как думаете: в каких современных условиях применение ядерных взрывов в промышленных целях могло бы быть оправдано: например, для тушения аварийных скважин или строительства тоннелей в труднодоступных районах? Или любое такое применение теперь политически и экологически невозможно? Пишите в комментариях.