Подземные ядерные взрывы в мирных целях

ВНИИТФ академиками Е. И. Забабахиным, Е. Н. Аврориным и Б. В. Литвиновым. Производство и обеспечение применений ядерно-взрывных устройств непосредственно курировал Г. П. Ломинский, работавший директором ВНИИТФа с 1964 по 1988 г., то есть в период активной реализации программы ядерных взрывов в промышленных целях. Всего в интересах народного хозяйства институт разработал 14 типов ЯВУ, девять из которых обладали оптимальными эксплуатационными характеристиками и фактически применялись при проведении ядерных взрывов в мирных целях.

Государственная программа № 7 «Ядерные взрывы для народного хозяйства» была, естественно, сложной и комплексной работой многочисленных заказывающих ведомств, проектных организаций и предприятий, обеспечивающих разработку и применение ЯВУ. Наш институт тесно и эффективно взаимодействовал с ВНИПИ промтехнологии и КБ автотранспортного оборудования Минсред-маша, а также с рядом других министерств бывшего СССР.

Ядерно-взрывные устройства ВНИИТФ использовались в следующих направлениях:

— глубинное сейсмическое зондирование земной коры в целях поиска структур, перспективных для разведки полезных ископаемых (22 взрыва). Заказчиком выступало Министерство геологии СССР;

— создание подземных емкостей (22 взрыва). Заказчик — Министерство газовой промышленности СССР;

— интенсификация добычи нефти и газа (16 взрывов). Заказчики — Министерство нефтяной промышленности СССР, Министерство геологии СССР и Министерство газовой промышленности СССР;

— отработка ядерно-взрывных технологий (6 взрывов). Заказчик — Минсредмаш СССР;

— перекрытие скважин газовых фонтанов (4 взрыва). Заказчик — Министерство геологии СССР;

— дробление руды (2 взрыва). Заказчик — Министерство по производству минеральных удобрений СССР;

— захоронение биологически опасных промышленных стоков нефтехимических производств (2 взрыва). Заказчик — Министерство нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР;

— создание траншеи-выемки в аллювиальных грунтах (1 взрыв). Заказчик — Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР.

Сразу же поясним, что использование ядерно-взрывных технологий в промышленных целях целесообразно только в тех случаях, когда:

— ожидаемый результат не может быть достигнут никакими иными средствами либо оправдывается высокой экономической эффективностью по сравнению с альтернативными способами;

— отсутствует значимое побочное вредное воздействие на персонал, население и окружающую среду;

— обеспечивается минимально возможное радиоактивное загрязнение окружающей среды, в т. ч. недр;

— выполняются требования Московского договора 1963 г. о запрещении ядерных испытаний в трех средах и договора о мирных ядерных взрывах (1976 г.).

Успешному применению ядерно-взрывных устройств способствовали такие их уникальные характеристики, как компактность конструкции, возможность регулировки мощности, высокая плотность и низкая удельная стоимость энергии.

Специфические условия применения ЯВУ предъявляют к ним такие особые требования, как:

— остаточная радиоактивность после взрыва должна быть минимальной;

— реализовавшаяся мощность (энергия) взрыва должна наиболее полно обеспечивать достижение целей проекта;

— конструкция и эксплуатационные характеристики ЯВУ должны с запасом отвечать условиям его применения.

Чаще всего ЯВУ размещались в глубоких скважинах достаточно малого диаметра. Отсюда возникли требования минимизации диаметра конструкции, обеспечения ее герметичности и термостойкости, а также управления автоматикой подрыва и получения информации о параметрах срабатывания ЯВУ.

Максимальные требования предъявлялись к конструкции устройств, применявшихся для гашения газовых фонтанов пережатием стволов аварийных скважин на больших глубинах. Ярким примером такой аварии было газовое месторождение Памук в Каш-кадарьинской области Узбекистана. От нас требовалось заложить ЯВУ на глубине (по вертикали) 2440 м, доставив его на проектную отметку по стволу скважины, обсаженной трубой с внутренним диаметром 274 мм. Следует подчеркнуть, что при этом давление газа в пласте составляло 585 кг/см², а температура породы в зоне заложения ЯВУ достигала +105 °C.

Разработка ядерного заряда для такого ЯВУ была начата во ВНИИТФ в мае 1966 г. и велась с огромным энтузиазмом всех ее участников. О масштабах этой работы говорит приводимое ниже перечисление ее основных участников.