Вторая профессия атома

Сорок пять лет назад в казахстанских степях появилось искусственное озеро

К сожалению, прежде чем принести людям добро, гигантская энергия, заключенная в атомном ядре, принесла зло. Атомная бомба была взорвана раньше, чем появилась первая атомная электростанция.
Силища атома расходуется зря

Но огромная сконцентрированная энергия ядерного взрыва побуждала ученых и конструкторов ядерных зарядов применить его, как у нас раньше говорили, в народнохозяйственных целях в качестве альтернативы взрывам обычной химической взрывчатки. И тут мы тоже оказались впереди планеты всей. Интересно вспомнить, что в сообщении Совинформбюро о первом использовании ядерного оружия в СССР говорилось о его применении в ирригационных целях. Чуть позже эту идею официально озвучил на заседании Генеральной Ассамблеи ООН представитель СССР А. Вышинский. Уже год спустя И. Сталин подписал специальное постановление Совета Министров о проведении целого комплекса работ по использованию атомной энергии в мирных целях, и в первую очередь для взрывных работ. В этом документе, которому, как и полагалось в те времена, был присвоен высокий гриф секретности, было сказано, что исполнителями этого задания являются выдающиеся физики-ядерщики Ю. Харитон и Д. Франк-Каменецкий. По воспоминаниям участника разработки первого ядерного заряда В. Жучихина, в сентябре 1951 года при обсуждении результатов взрыва модернизированного варианта первой атомной бомбы Игорь Курчатов сказал: "Видите, какая силища, создаваемая атомом, расходуется зря. Ведь в военных целях вряд ли когда-нибудь она будет применена. Поэтому следует задуматься всерьез о применении ее мирных целях. Сколько проблем существует в народном хозяйстве, которые с большим эффектом можно решить с помощью ядерных взрывов! Взять хотя бы создание водоемов, рытье каналов для переброски водных ресурсов, вскрытие рудных пластов".

Полет фантазии ученых в столь необычной области принял тогда большой размах. Наряду со здравыми прагматичными идеями были высказаны и экстравагантные предложения. Ну что тут скажешь? Это было время интенсивных поисков, повальной "влюбленности" в силу атома. Казалось, что энергия атома уже полностью подчинена человеку, а что касается некоторых ее отрицательных эффектов (та же наведенная радиация), то они будут локализованы, взяты под гарантированный контроль. Советские ученые подсчитали, что применение подземного взрыва для дробления больших масс горных пород может дать существенный экономический эффект. Ведь только использование одного изделия РДС ("Россия делает сама" – так назвали первое советское ядерное устройство) должно раздробить не менее 66 миллионов кубометров породы, из которой около половины может быть извлечено. А это в шесть-семь раз дешевле, если бы такая работа проводилась обычным шпуровым методом. Было от чего закружиться головам.

Ядерный "Плуг"

Идея использовать энергию атома в мирных целях занимала умы не только советских ученых. И первопроходцами в деле применения промышленных ядерных взрывов стали США. В 1957 году там была принята впечатляющая программа промышленного использования ядерных взрывов Plowshare ("Плуг") для добычи полезных ископаемых, интенсификации добычи нефти, строительства дамб, плотин, морских каналов и гаваней, образования искусственных водохранилищ, получения тепла и электроэнергии за счет энергии ядерного взрыва. Предполагалось также получение алмазов из графита, исследование структуры земли и даже производство трансплутониевых элементов.
Советская программа во многом повторяла американскую, но в практическом отношении мы переплюнули Штаты.
После заключения московского договора о прекращении испытаний в атмосфере, под водой и в космосе творческая мысль физиков-ядерщиков и примкнувших к ним специалистов из многих других областей сконцентрировалась исключительно на подземных ядерных взрывах.
В 1966 году ведущим физикам нашей тогдашней страны правительством было дано задание написать обзоры, как они представляют себе будущее развитие физики на ближайшие десятилетия. Сборник под названием "Наука будущего. Некоторые прогнозы о перспективах развития науки" состоял примерно из 50 страниц, его тираж насчитывал только 50 экземпляров. Разошлась брошюра по начальству самого наивысшего ранга. Примечательно, что заключительная статья в этом сборнике принадлежала Андрею Сахарову. В ней Андрей Дмитриевич был полон оптимизма и искренне верил, что многие из перечисленных проектов будут реализованы. Он даже вышел за рамки подземных ядерных взрывов и включил взрывы в камере в интересах изменения погоды, а также для разгона взрыволета для путешествия на другие планеты (в Америке аналогичный проект назывался "Орион"). Более того, даже спустя двадцать лет Сахаров обнародовал фантастическое предложение по использованию сверхмощных термоядерных зарядов (порядка ста мегатонн) для предотвращения возможных катастрофических землетрясений и снятия в земной коре опасных критических напряжений. (Как это предложение, хотя его и считают спорным, актуально сейчас, после трагедии на Гаити.)
В том же 1966 году в Стэнфордском университете (США) авторитетными учеными, среди которых был и "отец" водородной бомбы Эдвард Теллер, были прочитаны полтора десятка лекций по промышленному использованию подземных ядерных взрывов, которые произвели фурор. Исключительно перспективным для прагматичных американцев казался проект строительства нового канала через Панамский перешеек с помощью ядерных взрывов. На эти исследования даже было ассигновано 17,5 миллиона долларов Оценки показали, что канал может быть сооружен за 10–14 лет, то есть в 1977–81 годах. Стоимость таких работ обойдется от 750 до 1500 миллионов долларов при количестве ядерных взрывов от 200 до 300. Прежде чем США свернули в 1973 году свою программу "Плуг" (без каких-либо официальных объяснений), перспективы применения ядерных взрывов в мирных целях советским и американским специалистам казались чрезвычайно привлекательными и многообещающими. На международных форумах и в речах лидеров ведущих стран говорить в то время о потенциальных благах мирного атома считалось признаком хорошего тона.

Создание Атомкуля

Известно около 50 различных технических предложений по применению мирных ядерных взрывов. В Советском Союзе программа МЯВ предусматривала и создание искусственных водоемов в засушливых районах Семипалатинской, Кустанайской, Целиноградской, Павлодарской и Гурьевской областей (была идея сотворить плотину на Медео тоже с помощью атома).
Первый в СССР мирный ядерный взрыв был произведен в устье реки Чаган в Семипалатинской области 15 января 1965 года.
По воспоминаниям участников этого события, зима в тот год выдалась морозная, вьюжная. Ночью температура опускалась до сорока градусов. Зарядный контейнер с ядерной начинкой в 140 килотонн(!) был смонтирован в юрте и с помощью бурового агрегата спущен на глубину 168 метров. Визуальный эффект от взрыва был жутко впечатляющим. Из устья скважины вырвался столб огня, а затем начал разрастаться темно-синий гриб, который надвигался на людей и достиг таких размеров, что, казалось, до него можно дотронуться рукой. Через полчаса все рассеялось, на месте взрыва виднелся бруствер высотой около 50 метров. Когда через несколько дней испытатели подошли к его краю, перед ними зияла гигантская воронка диаметром около 500 метров и глубиной сто метров. Из земли было вырвано около 66 миллионов тонн грунта. В конечном итоге образовалось два водохранилища. Одно – в воронке, другое – перед бруствером. Общая емкость – 20 миллионов кубометров. Позже в нем стали ловить рыбу (огромные сазаны рвали самые крепкие лески), купались. Где-то в 1993 году обряд омовения в Атомкуле совершили и казахстанские журналисты, впервые посетившие полигон. В том числе и автор этих строк.
Как пишут авторы монографии "Семипалатинский испытательный полигон. Создание, деятельность. Конверсия", в штольне 1004 "остаточное загрязнение можно обнаружить и в настоящее время. Именно этот эксперимент показал, что вред, наносимый ядерными промышленными технологиями, при отсутствии достоверных знаний относительно последствий подземных ядерных испытаний большой мощности может быть больше их экономической выгоды".
Всего же на Семипалатинском полигоне было осуществлено семь взрывов в промышленных целях. В том числе и траншейный взрыв "Телькем-2" для определения параметров зарядов для группового взрыва на севере Пермской области на трассе проектируемого канала Печора – Колва, конечная цель которого – спасение Каспийского моря, уровень которого в это время сильно понизился (кстати, позже Каспий стал выходить из берегов).

Операция "Факел"

Одним из успешных примеров применения подземного ядерного взрыва в Советском Союзе является тушение мощного газового факела в урочище Урта-Булак в 80 километрах южнее Бухары. Во второй половине 1963 года буровики вошли там в газоносный слой на глубине около 2,5 тысячи метров с давлением более трехсот атмосфер. Запорная арматура буровых труб на устье скважины не выдержала этого давления и разрушилась. Ядовитый газ рванулся из подземных глубин в атмосферу. Через некоторое время на устье скважины надвинули еще более мощную запорную арматуру. Выход газа перекрыли, но от этого стало еще хуже. Он пошел мимо обсадной трубы вокруг на десятки, скорее, даже сотни метров, из-под земли стали вырываться грифоны. Количество их быстро нарастало, и чтобы предотвратить катастрофу, устье скважины расстреляли из противотанковых пушек и газ подожгли. Факел, взметнувшийся на высоту более сорока метров, своим ревом оглушал окрестности. Ежесуточно сгорало 10 миллионов кубических метров газа, его хватило бы для отопления такого города, как Ленинград. За три года бесцельно сгорело 10 миллиардов кубов этого топлива.
Так продолжалось три года. Все это время предпринимались неоднократные попытки тушения факела всеми известными до этого способами, но безрезультатно. И вот в 1966 году было принято решение пережать фонтанирующую скважину взрывом ядерного заряда. Эту работу поручили Всесоюзному научно-исследовательскому институту экспериментальной физики (ВНИИЭФ), занимающемуся разработкой ядерного оружия.
Его специалисты по пробуренной специально для этого наклонной скважине опустили ядерный заряд мощностью 30 килотонн как можно ближе к фонтанирующей скважине на глубину 1370 метров. Утром 30 сентября была дана команда на подрыв. Когда под ногами задрожала земля, взоры всех присутствующих были прикованы к месту горения факела.
Как рассказывал мне участник этого события, бывший министр "Союзгидромета" Ю. Израэль, солдатик, наблюдавший за скважиной в оптический прибор, истошно закричал: "А газ-то горит!" Все оцепенели. Неужели неудача, неужели все пошло насмарку? Оказалось, это горел в скважине газ, оставшийся выше места пережатия его ядерным взрывом. Когда он выгорел полностью, факел исчез. Наступила такая долгожданная тишина.

А что дальше?

В Советском Союзе мирные ядерные взрывы производились до 1988 года по полутора десяткам позиций. В этот перечень входили глубинное сейсмическое зондирование, создание опытно-промышленных емкостей для хранения углеводов в мощных соляных пластах, интенсификация добычи нефти и газа, создание воронок для образования водохранилищ (Мангышлак), дробление апатитовой руды в Мурманской области и многое другое.
Сейчас любые ядерные взрывы, в том числе и мирные, по ВДЗЯИ запрещены. И все же некоторые ученые считают, что многолетний опыт ядерных мирных технологий будет в будущем востребован. Для тушения тех же газовых фонтанов, уничтожения химических боеприпасов и радиоактивных отходов, для защиты планеты Земля от опасных космических объектов. Да мало ли какие вызовы ожидают человечество впереди.

Сергей БОРИСОВ, Алматы

21.01.2010