Программа №7: как в СССР с помощью ядерных взрывов тушили пожары, создавали озера и искали полезные (17 фото)
Силой ядерной реакции в воздух поднялось 10 млн тонн заледеневшего грунта, но это был не простой эксперимент с очередным устройством, которое должно было познакомить американцев и их союзников с загадочной «кузькиной матерью». Это было рождение «мирного атома» в его новой ипостаси, не только несущей свет и тепло в дома, но и в буквальном смысле сворачивающей горы. В казахстанском урочище Балапан, у слияния рек Чаган и Аши-Су, в 100 километрах к юго-западу от Семипалатинска 15 января 1965 года был произведен первый в истории СССР промышленный ядерный взрыв. Впереди было еще 123: в якутской тундре и сибирской тайге, туркменской пустыне и густонаселенном Донбассе. Далее рассказ, как советская экономика попыталась использовать атомные заряды в мирных целях и что из этого вышло.
Операция «Плуг».
Жанр «Мирные ядерные взрывы», или, в официозной советской интерпретации, «Ядерные взрывы для народного хозяйства», заслуженно находится в тени боевого применения атомного оружия. Даже само сочетание прилагательного «мирный» и словосочетания «ядерный взрыв» сейчас выглядит оксюмороном. После десятилетий пропаганды на телевидении, в кино и печати, рисовавшей жуткие последствия, которые вызывает появление многокилометровой высоты облака характерной грибообразной формы, сложно представить, что полвека назад энергия цепной реакции деления ядра всерьез рассматривалась как средство быстрой и дешевой реализации многих инфраструктурных проектов.
Впервые о возможности этого заговорил как раз представитель СССР на одном из международных мероприятий в Организации Объединенных Наций. 23 ноября 1949 года, всего через три месяца после успешного испытания первой советской атомной бомбы, с высокой трибуны он заявил: «Советский Союз не использовал атомную энергию для накопления арсеналов атомных бомб. Он использует атомную энергию для задач своей собственной экономики: для снесения гор, изменения течения рек, орошения пустынь, прокладки новых путей в тех краях, куда еще не ступала нога человека». Это было, конечно, лицемерие. Советский Союз в это время как раз судорожно пытался догнать США по размеру ядерного арсенала, а вовсе не был озабочен экономическими задачами. Но озвученная в ООН идея действительно вскоре завладела умами ученых.
Взрыв Storax Sedan. Это было начало романтической эры. После окончания Второй мировой войны казалось, что наступит (теперь уже точно) мирная эпоха, а успехи в покорении атома, а затем и в освоении космоса вызвали к жизни различные масштабные проекты. «И на Марсе будут яблони цвести», — пелось в одной советской песне начала 1960-х. В это действительно верили, причем не только в СССР.
Кратер Sedan. В 1957 году в США началась реализация программы Plowshare («Плуг», отсылка к библейской цитате «перекуем мечи на орала», где «орало» — это плуг). Одним из основных ее вдохновителей стал Эдвард Теллер, крупнейший американский физик-ядерщик. Среди идей, получивших теоретическую проработку в той или иной степени, были грандиозные проекты прокладки нового Панамского канала, устройства огромной искусственной гавани на Аляске и уничтожения части горной цепи Бристоль в пустыне Мохаве для сооружения через нее автомобильной и железнодорожной магистралей. Все это должно было быть осуществлено посредством серий из нескольких десятков ядерных взрывов. Испытание первого экспериментального устройства Gnome состоялось 10 декабря 1961-го, а уже 6 июля следующего года на Невадском испытательном полигоне была проведена операция Storax Sedan. С ее помощью специалисты пытались определить эффективность мирных ядерных взрывов для извлечения больших объемов земли и горных пород, что впоследствии планировалось использовать при возведении крупных инфраструктурных объектов. Результат впечатлил: 104-килотонное термоядерное устройство выбросило больше 11 млн тонн грунта, а образовавшийся на месте испытания кратер глубиной 100 метров и диаметром 390 метров по сей день является крупнейшим в своем роде искусственным объектом в Соединенных Штатах.
Подземная полость, образовавшаяся при испытании Gnome.
Программа №7.
Семипалатинский испытательный полигон. В Советском Союзе, естественно, не могли остаться равнодушными к американским экспериментам. В том же 1962 году, когда в невадской пустыне появился колоссальный искусственный кратер Sedan, в московских кабинетах наконец дали добро на начало своей программы промышленных ядерных взрывов. Она получила порядковый номер 7 (предыдущие были заняты различными военными ядерными проектами). Около двух с половиной лет шла работа по подготовке первого экспериментального устройства, определению возможных задач и целей его применения «в интересах народного хозяйства». В конце 1964 года сотрудники сверхсекретного КБ-11 (будущего ВНИИ экспериментальной физики в Арзамасе-16, где, помимо прочего, была создана и хрущевская «Царь-бомба»), завершили теоретическую подготовку и отправились на Семипалатинский ядерный полигон в урочище Балапан, чтобы сделать это.
Взрыв объекта «Чаган» Трехметровой длины устройство диаметром 860 миллиметров опустили в скважину на глубину 178 метров и на всякий случай затопили. В полдень 15 января 1965 года кто-то нажал на кнопку, и в воздушное путешествие отправилось больше 10 млн тонн казахстанской земли. Мощность советского «Чагана» была побольше американского Sedan (170 килотонн, примерно 10 «Малышей», уничтоживших Хиросиму), и результат получился повнушительнее. Образовавшийся кратер был столь же глубоким, как в Неваде (100 метров), но чуть шире (430 метров против 390). Однако самым главным отличием было то, что эта воронка была предназначена и для практических целей, в отличие от сугубо экспериментального Sedan.
Озеро, образовавшееся в результате реализации проекта «Чаган». Взрывы «на выброс» были самыми простыми из всех «мирных», но позволяли решать (по крайней мере так предполагали) конкретные задачи. К примеру, в Средней Азии существовали большие проблемы с водой. В Семипалатинской и соседних областях Казахской ССР с ней все было хорошо лишь в период таяния снегов, а затем наступал засушливый сезон, осложнявший выращивание вкусных и полезных пищепродуктов. Ядерный взрыв позволял мгновенно создать достаточно крупную воронку с малой площадью испарения, в которую весной можно было собрать несколько миллионов кубометров воды из ближайшей реки и спокойно использовать ее в течение наступающих лета и осени. Весной 1965 года русло реки Чаган соединили с еще свежим кратером, и он быстро заполнился. На карте Казахстана появилось Атом-Коль — рукотворное «Атомное озеро».
«Произошло событие, которое так долго ждали. Стояла обычная для этих мест жара. Люди изнывали. Правда, на берегу было чуть прохладнее, но как манила эта безмятежная водная гладь! Поистине, близок локоть, да не укусишь… Пока. Наконец медики дали „добро“, и все обитатели поселка побежали на пляж. Купались долго, от души…» — восторженно писала в 1966 году газета «Известия». Местная легенда утверждала, что первым искупавшимся в озере был лично бессменный руководитель всей советской атомной промышленности, трижды Герой Социалистического Труда Ефим Славский (в итоге бодро прожил 93 года). Но оптимизм быстро улетучился. Радиационный фон падал медленно, животные, жившие в озере или испившие из Атом-Коля, почему-то порой мутировали, а то и дохли. С созданием сети водохранилищ ничего не вышло, советские пустыни и степи продолжили изнывать от жажды, но в других отраслях экономики мирные ядерные взрывы все же нашли достаточно широкое применение.
Успехи и неудачи.
Уже в марте того же 1965 года «рвануло» в Башкирии, прямо на действующем Грачевском нефтяном месторождении. В те годы советских нефтяников расстраивала низкая эффективность извлечения из-под земли ценных углеводородов. Ученые пришли на помощь практикам и предложили новый способ исправления ситуации. Оказалось, что маленький ядерный взрыв обеспечивал более совершенное вскрытие нефтяных залежей, повышал их подвижность и соответствующим образом увеличивал выход сырья на поверхность. Три башкирских взрыва небольшой мощности (2,3—8 килотонн), получивших кодовое название «Бутан», дали увеличение выхода нефти в полтора-два раза на 20 скважинах из 40 имевшихся на месторождении. Впоследствии подобную практику распространили еще на шесть месторождений. В общей сложности до конца 1980-х годов с целью интенсификации нефте- и газодобычи было проведен 21 мирный ядерный взрыв.
Следующим (и самым популярным) направлением «программы №7» стали камуфлетные (то есть без выброса вредных продуктов на поверхность) взрывы для создания подземных хранилищ полезных ископаемых. Дело в том, что бурно растущей в 1960-е годы советской сырьевой экономике требовалось огромное количество резервуаров для хранения этого самого сырья прямо на промыслах. Традиционные способы их создания выглядели неоправданно дорогими и долгими в реализации. Вместо этого специалисты решили, что для такой задачи вполне подходят полости в солевых пластах. Предполагалось, что каменная соль по целому ряду своих свойств (низкая проницаемость, пластичность и текучесть, прочность и однородность) может заполнять все трещины и разрывы, обеспечивая тем самым устойчивость и герметичность полости. Резервуар такого рода прекрасно создавался с помощью все тех же ядерных взрывов. Первый из них (проект «Азгир») осуществили 22 апреля 1965 года в Гурьевской области Казахстана. На очереди были Западная Сибирь, Оренбургская и Астраханская области, вновь Казахстан. В общей сложности до 1988 года СССР провел целых 42 взрыва с этой целью, но лишь немногие из созданных тогда хранилищ используются по сей день.
Подвела каменная соль. В большинстве случаев она оказалась не такой однородной, как ожидалось. В ее пластах часто содержались прослойки гипсоподобных пород и других минералов, которые при увлажнении увеличивались в объеме и создавали деформации, разрушавшие созданные полости.
Газовый фонтан в Урта-Булаке. Кадр из снятого на месте ЧП документального фильма. С помощью ядерных взрывов советские специалисты пытались повернуть вспять реки (про проект «Тайга» мы писали отдельно), искали полезные ископаемые («мирный атом» обеспечивал принципиальное увеличение глубины «просвечивания» при сейсмическом зондировании земной коры), захоранивали токсичные отходы в Башкирии, даже дробили апатитную руду для облегчения ее добычи. Но, пожалуй, самой эффектной целью их применения стало тушение сложнейших пожаров. Речь, естественно, не идет о каких-то бытовых, пусть и масштабных, возгораниях. Ядерными взрывами перекрывали аварийные газовые фонтаны.
1 декабря 1963 года на месторождении Урта-Булак в Узбекистане произошла авария. При бурении очередной скважины специалисты случайно наткнулись на пласт с аномально высоким давлением. Бурильную колонну буквально выбросило из скважины, вышка рухнула, а мощный фонтан газа немедленно воспламенился. Он горел 3 (три!) года, уничтожая до 14 млн кубометров газа в сутки (объем, достаточный для отопления крупного города), пока в чьей-то светлой голове не родилась идея убить пожар еще более непреодолимой силой.
После длительных подготовительных работ, руководил которыми лично министр, трижды Герой и любитель купаний в атомных кратерах Славский, операцию провели 30 сентября 1966 года. К этому моменту специалисты подготовили сразу две наклонные скважины, уходившие в сторону аварийного фонтана на глубину полутора километров. В них опустили ядерное устройство длиной 3 метра и весом 900 килограммов, которому на такой глубине понадобилось дополнительное охлаждение. В девять утра 30 сентября его подорвали, а еще через 23 секунды фонтан, по свидетельству очевидцев, ревевший как сотни реактивных двигателей, исчез. Это был фантастический успех, колоссальная инженерная победа.
В последующие годы подобным образом были потушены еще два аналогичных аварийных фонтана в Узбекистане и Туркменистане, но не всегда подобные операции заканчивались удачно. В 1972 году провалом завершилась попытка потушить газовый факел в густонаселенной местности в Харьковской области. Взорванное устройство мощностью 3,8 килотонны не смогло закрыть выброс, и его пришлось ликвидировать традиционными способами. Спустя 9 лет, в 1981-м, под Нарьян-Маром, в европейской части РСФСР активация ядерного заряда мощностью 36,8 килотонны не просто не перекрыла аварийную скважину, а наоборот, усилила фонтанирование с 800 тыс. кубометров газоконденсата в сутки до 1,7 млн.
На месте неудачного испытания в рамках проекта «Глобус-1».
Но это были лишь относительно безобидные неудачи. Иногда мирный ядерный взрыв заканчивался радиоактивным заражением местности, что было гораздо опаснее в длительной перспективе. В 1971 году реализация проекта «Глобус-1» в Ивановской области (всего 363 километра до Москвы, ближайший к столице СССР ядерный взрыв) завершилась аварией. Вместо сейсмического зондирования земной коры на поверхность земли были выброшены радиоактивные вода, песок, глина и газ, что привело к загрязнению окружающей территории, в том числе рек и грунтовых вод. Работы по дезактивации зараженного участка периодически продолжаются и по сей день.
Аналогичные ситуации с нештатным выходом «камуфлетных» взрывов и их продуктов на поверхность повторились в 1974 и 1978 годах в Якутии, но из-за малонаселенности местности их последствия оказались не так печальны.
Быт.
Как правило, промышленные ядерные взрывы как раз и проводились в труднодоступных местах, каждый раз превращаясь в настоящий логистический подвиг. Организация и подготовка каждого такого объекта требовали устройства жилых поселков, на базе которых специалисты работали месяцами. Настоящим испытанием для них при этом становились климатические условия. Например, во время реализации проекта «Ока» в Якутии (1976 год, интенсификация добычи газа) сгорела дизельная электростанция, обеспечивавшая жилой городок электроэнергией. Оставшиеся без света и тепла люди были вынуждены в течение нескольких дней готовить себе пищу на костре при температуре в минус 30 градусов.
В той же Якутии в 1978 году (объект «Кратон-4», сейсмозондирование) после окончания работ члены экспедиции две недели дожидались баржу для возвращения домой. Дизельное топливо к тому времени закончилось, и высококлассные специалисты с научными степенями все это время питались пойманной в ближайшей реке рыбой, лесными ягодами и грибами.
Еще одно ЧП случилось в ноябре 1980 года в Эвенкийском автономном округе Красноярского края (объект «Батолит-1», сейсмозондирование). Плановая эвакуация работавших на проекте специалистов совпала с внеплановой пургой. Вертолет не смог вывезти всех — четыре человека так и остались на пять дней отрезанными от всего мира и в буквальном смысле боролись за выживание, занимаясь поисками под сугробами грибов и брусничного листа для чая. Хороший сюжет для фильма в жанре выживания с мощным фоном в виде настоящего ядерного взрыва, пусть и скромных масштабов.
Взрыв по проекту «Чаган». В общей сложности Советский Союз провел 124 ядерных взрыва «в интересах народного хозяйства». Во многих случаях их эффективность можно было поставить под сомнение. Газовые фонтаны не тухли, водохранилища фонили, реки отказывались поворачиваться, подземные хранилища деформировались и затапливались, и ко всему прочему регулярно случались аварийные заражения окружающей места взрывов территории. Однако остановил эту практику вовсе не Чернобыль, протесты населения или трезвый экономический расчет, а Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, ратифицированный СССР в октябре 1990 года. В планах специалистов остались как минимум девять уже почти подготовленных взрывов и масса перспективных проектов, включая такие масштабные, как организация вскрышных работ на Удоканском месторождении меди.
Это крупнейшее в своем роде в России месторождение находится в столь труднодоступной и малонаселенной местности, что даже в 1980-е годы самым оптимальным методом его первичного обустройства считалась серия из 20—25 мощных ядерных взрывов, которые позволили бы удалить 2 млрд кубометров горных пород, покрывающих само месторождение. Однако риск от возможных последствий был настолько велик, что от проекта в конечном итоге отказались. Богатейший медный Удокан не разрабатывается до сих пор. Последний промышленный ядерный взрыв в Советском Союзе состоялся 6 сентября 1988 года в Архангельской области. Так подошла к концу короткая, но яркая попытка сделать атомную энергию частью повседневности.
