Kärnbränslecykeln: Underjordiska kärnkraftsexplosioner

"Fredlig atom" handlar inte bara om kärnkraftverk som tillhandahåller elektricitet. 1950–80 Mer än 150 "fredliga" industriella explosioner genomfördes: för att skapa reservoarer och kanaler, stimulera olje- och gaskällor, släcka bränder och till och med vända floder. Varför övergav USA:s och Sovjetunionens regeringar sedan denna idé?

Chagan är en sjö i Kazakstan som skapades av Chagans kärnvapenprov den 15 januari 1965. Kärnvapenexplosioner utfördes för samhällsekonomin. I framtiden var det planerat att skapa ett 40-tal konstgjorda reservoarer med en total volym på 120-140 miljoner m³. I sådana djupa reservoarer med en smält botten och en liten yta av avdunstning var det planerat att ackumulera källvattenflöden.

Men idén verkade ganska rimlig: vi tar en kärnvapenbomb (eller många kärnvapenbomber) och exploderar den för att till exempel bygga en kanal, skapa en konstgjord reservoar, en damm, förstöra ett isberg, utvinna mer olja, få en underjordisk förråd... Man trodde att sådan användning skulle spara mycket ansträngning och tid till relativt låg kostnad. Så det är inte förvånande att sådana explosioner faktiskt ägde rum, och i mycket stora mängder.


Den perfekt runda punkten på kartan är Lake Chagan, bildad som ett resultat av den första sovjetiska industriella underjordiska kärnvapenexplosionen 1965. Det var inte möjligt att skapa en reservoar - även 35 år senare översteg strålningsnivån på stranden den naturliga bakgrunden med 200 gånger.


USA

Amerikaner började fundera på fredlig användning av kärnvapen någon gång på 1950-talet. Som vanligt har många megaprojekt föreslagits för vad som skulle kunna göras med atomens kraft. En av dem innebar användning av kärnvapenbomber för att utöka Panamakanalen, eller skapa dess alternativ - den sk. en "kärnkraftskanal" som skulle passera genom Nicaragua. En annan, av Edward Teller, föreslog byggandet av en konstgjord hamn i Alaska, vilket skulle kräva explosioner av fem vätebomber.

Av någon okänd anledning gillade lokalbefolkningen inte riktigt denna idé och som ett resultat var hela idén säkert begravd.

Det fanns också ett projekt för att skapa en kanal som skulle fylla Qattara-depressionen med vatten Medelhavet. En gång i tiden främjades denna idé aktivt av amerikanerna som ett alternativ till Aswan-dammen. 1964 gick den snälla tyske ingenjören Friedrich Bassler med i projektet, som föreslog att man skulle använda 213 en och en halv megaton bomber för att skapa en 80 kilometer lång kanal.

Vattenkraftsturbiner skulle installeras i denna kanal. Eftersom området för bassängen är 20 000 km2, trodde man att vatten från det skulle avdunsta snabbare än det skulle fyllas, vilket skulle säkerställa oavbruten drift av strukturen i många decennier.

Så det är inte förvånande att tester snart började utvärdera hur realistisk användningen av denna teknik är. De gick till historien under namnet Operation Plowshare (eller, om det översätts, Operation Plow - namnet var tydligt valt med betydelse). 1962 genomfördes Sedan-testet på testplatsen i Nevada, under vilken en bomb på 104 kiloton detonerades på 194 meters djup. Som ett resultat av explosionen kastades 11 miljoner ton jord ut och en krater med ett djup på 100 meter och en diameter på cirka 390 meter bildades, som nu ingår i registret historiska platser USA.

Och allt skulle ha varit bra, men explosionen var inte alls så ren som förväntat: ett moln bildades som spred radioaktivt nedfall i hela landet. Detta var ett stort slag mot positionerna för dem som föreslog användning av kärnvapenbomber för att skapa tekniska strukturer.

Känn dig själv i epicentret - hålrummet kvar efter explosionen av en tre kilotons laddning på ett djup av 350 meter. Pilen pekar på den olyckliga självmordsbombare.

Operation Plowshare undersökte också frågan om kärnvapen skulle kunna användas för att intensifiera olje- och gasproduktionen. Tanken är att använda en kärnvapenexplosion för att spränga formationen och öka flödet av producerad vätska (gas, vatten, kondensat, olja eller en blandning av dem) till botten av brunnen.

Totalt genomfördes tre tester - de två första (1967 och 1973) visade att en kärnvapenexplosion verkligen kunde bidra till att öka produktionen. Den resulterande gasen innehöll dock ökade strålningsnivåer. Trots alla företags försäkringar om att användningen av sådan gas inte är hälsofarlig, och dess radioaktivitet efter rening kommer att överstiga den naturliga bakgrunden med endast 1%, blev det snart klart att kärngas i USA inte har några kommersiella utsikter.

1973 genomfördes det tredje och sista testet i denna serie, där tre kärnladdningar detonerades på ett djup av 2 kilometer. Det slutade i misslyckande - för det första var gasen fortfarande radioaktiv, och för det andra kopplade de resulterande hålrummen inte ihop som planerat, och det var inte möjligt att stimulera gasproduktionen.

Denna explosion var den senaste i en serie av fredliga explosioner i USA. Totalt, mellan 1962 och 1973, genomfördes 27 tester, under vilka 33 kärnvapen detonerades. Slutsatserna var en besvikelse: trots alla ansträngningar ledde explosionerna till för mycket radioaktiv kontaminering både direkt vid själva detonationsplatsen och i de omgivande områdena, vilket gjorde användningen av kärnvapenbomber för allt tekniskt arbete oacceptabelt. 1977 stängdes äntligen Operation Plowshare.

USSR

När det gäller sovjeternas land, även om de började utföra fredliga (eller, som de kallades, industriella) explosioner där senare än i USA, till skillnad från sina utomeuropeiska kamrater, sattes denna process i en mycket bred skala.

Testerna genomfördes inom ramen för den sk. Program nr 7. Totalt genomfördes 124 industriella kärnvapenexplosioner i Sovjetunionen (en del källor ger dock högre siffror). Med deras hjälp skapade Sovjetunionen underjordiska lagringsanläggningar för lagring av gaskondensat, trattar för reservoarer, försökte bygga en damm och utveckla teknik för att vända floder. Många explosioner genomfördes som en del av seismisk utforskning av underytan.

Den första sovjetiska industriella explosionen var Chagan-testet, som utfördes i Kazakstan 1965. Dess mål var att skapa en konstgjord reservoar för behoven lantbruk och bevattning av fält. Explosionen av en 170 kilotons vätebomb resulterade i att det bildades kratrar med en diameter på 430 meter och ett djup på 100 meter. Efter detta skapades en kanal som förband Chaganflodens bädd med denna tratt. Det var så Chagansjön, även känd som "atomsjön", föddes.

En man som badar i en kärnsjö är minister för medelteknik Efim Slavsky. Bra PR, som man skulle säga nu.

Jag tror inte att jag ska säga varför kärnkratern inte visade sig vara den bästa reservoaren. Redan från och med 2000 var strålningsnivån på stranden 60 till 200 gånger högre än den naturliga bakgrunden, beroende på platsen för mätningen.

En speciell sovjetisk kunskap var användningen av kärnvapenbomber för att eliminera brinnande gaskällor. 1963 inträffade en olycka på Urta-Bulak-fältet i Uzbekistan, som ett resultat av att en 70-meters bloss bröt ut. Försök att släcka den med konventionella medel misslyckades. Det är inget skämt, 12 miljoner kubikmeter gas brändes där per dag.

Som ett resultat, för att släcka facklan, beslutades det att använda sista utvägen. En lutande spets borrades till brunnskanalen, i vilken en kärnladdning placerades på ett djup av 1500 meter. 23 sekunder efter detonationen slocknade äntligen facklan som hade brunnit i 1064 dagar.

Men detta framgångsrika fall är enligt min mening ändå snarare ett undantag. Till exempel slutade ett försök 1972 att släcka ett brinnande fält i Kharkov-regionen i misslyckande. Den släcktes senare med traditionella metoder. 1981 gjordes ett försök att släcka Kumzhinskoye-fältet. Men i stället för att eliminera nödutsläppet skedde en spridning av bergsprängningsplatser och kondensatutsläppsplatser. Efter detta var fältet malkula, gasproduktion från botten observeras fortfarande.

Som en del av Sai-Cliff-experimentet genomfördes tre underjordiska termonukleära explosioner i Kazakstan 1969 - 1970 med syftet att "bilda haverikratrar som inte är associerade med explosionshålan" - dvs. att skapa reservoarer. Men även om trattarna skapades i två av tre fall, är det svårt att kalla resultaten av testerna som en framgång. Sprickbildningen av de resulterande stenarna resulterade i att vatten inte hölls kvar i kratrarna.

1971 genomfördes en trippel kärnvapenexplosion i Perm-regionen (Taiga-projektet), vars syfte var att testa tekniken och påbörja skapandet av Pechora-Kama-kanalen. Totalt var det planerat att använda 250 kärnvapenbomber för sin konstruktion. Men utifrån resultatet av det första testet stod det klart att det inte skulle gå att skapa en kanal på det här sättet, och därför blev projektet snabbt inskränkt. Förutom betydande reststrålning fanns tre oanvända brunnar kvar på platsen för explosionerna, vilket gav upphov till en massa legender om kärnvapenbomber som glömdes bort där.

Ett försök att skapa en damm i Yakutia slutade också i misslyckande. Det var planerat att genomföra åtta kärnvapenexplosioner, som var tänkta att svälla jorden, men redan det första testet (1974) ledde till nödsituation. Idén övergavs och tratten täcktes ut ur all fara.

En serie explosioner syftade till att skapa underjordiska förvaringsutrymmen – men allt var inte alltför smidigt med dem heller. Till exempel, 1980 - 1984, utfördes 15 underjordiska kärnvapenexplosioner i Astrakhan-regionen (Vega-projektet). Till en början var allt bra, men efter ett par år började de 13 lager som skapades på detta sätt minska i volym. Ett år senare var bara sju av dem i tjänst. Snart upphörde också deras användning. Författarna till idén trodde att gränserna för de håligheter som fanns kvar efter explosionerna borde ha glaserats, men uppenbarligen penetrerades de grundvatten, som först löste upp de radioaktiva resterna och sedan började föra upp dem till ytan.

Ett försök att skapa gaskondensatlagringsanläggningar i Taimyr på samma sätt misslyckades också. De underjordiska hålrummen visade sig vara mindre än beräknat och användes aldrig.

1979 detonerades en laddning med en kapacitet på 0,3 kiloton vid Donbass Yunkom-gruvan för att lindra spänningen i kolmassivet och därigenom öka säkerheten för gruvarbetare. Experter är olika om explosionen hade någon positiv effekt.

Den sista explosionen under program nr 7 i Sovjetunionen genomfördes 1988. Året därpå, 1989, infördes ett moratorium för alla typer av atomprovningar. Sammantaget, av hela sovjetiska fredliga kärnkraftsprogrammet, den största avkastningen med minsta risken miljö medförde explosioner som används för seismisk utforskning och intensifiering av oljeproduktionen. Försök att skapa något med hjälp av kärnvapenbomber och använda dem för ingenjörsändamål var inte särskilt framgångsrika ur praktisk synvinkel. Jag pratar inte ens om de många fall då, under dessa mycket fredliga explosioner, allvarlig radioaktiv kontaminering av området inträffade.

Detta är naturligtvis banalt, men enligt min mening är anledningen till sådana misslyckanden väldigt enkel: kärnvapenbomben skapades med målet att förstöra människor, och inte som ett finjusteringsverktyg för att skapa och ordna världen till det bättre .

De två första explosionerna, på jordytan och under den på ett djup av 5 m, ägde rum under Operation Buster-Jangle den 19 och 29 oktober 1951. Sedan studerades den skadliga effekten av sådana explosioner. Det första "riktiga" underjordiska testet var Plumbob Rainier - den 19 september 1957 detonerades en laddning på 1,7 kt på ett djup av 290 m. I september 1961 - april 1962 ägde den första "underjordiska" operationen Nougat rum. I Sovjetunionen ägde det första underjordiska testet rum den 11 oktober 1961. Från 1962 skedde ytterligare tester uteslutande under jord.

Kraterbildning.

Som ett resultat av en underjordisk explosion, möjligt olika alternativ kraterbildning, beroende på laddningens djup och kraft. Till exempel, med en hög laddningseffekt kan en klassisk trattformad krater dyka upp.
Sedan test, USA 1962. Djup - 200 m, tjocklek - 104 kt. Explosionen avlägsnade cirka 8 miljoner ton jord och skapade en krater 410 m bred, 100 m djup.

Test i Sovjetunionen Chagan, 1965. Djup - 178 m, tjocklek - 140 kt. Kratern är 408 i diameter och 100 meter djup. En sjö bildades senare på platsen för kratern.

Eller en krater kan dyka upp från sänkt jord om djupet är tillräckligt stort.
En explosion på jordens yta skapar en mycket liten krater, främst på grund av jordens packning under epicentrum. I det här fallet försvinner det mesta av energin i atmosfären på grund av dess reflektion från marken. Även med ett litet explosionsdjup bildas en större och djupare krater. Detta sker på grund av reflektionen av en del av energin från övre skikten jord och utsläpp av krossad jord med heta gaser upp och till sidorna av tratten.

Mängden jord som kastas ut från kratern beror också på dess djup. När massan av jorden som kastas upp ökar, minskar den horisontella komponenten av dess rörelsehastighet, d.v.s. det mesta av jorden faller tillbaka i kratern. På ett visst djup, kallat optimalt begravningsdjup (OBD), uppnås den bästa kompromissen mellan utstötning och återföring av jord – då når kratern sitt maximala djup. Djupet av sådan förekomst beror på typen av jord och varierar för en laddning på 1 kt från 50 m för sedimentära bergarter till 43 m för stenig jord.

Utvecklingen av en explosion vid en OGZ fortskrider enligt följande.

Inledningsvis bildas en initial kavitet och stötvågen fortplantar sig mot ytan och i alla riktningar. Så fort den når ytan börjar jorden omedelbart stiga uppåt och börjar genast sakta ner under påverkan av gravitationen. Eftersom jordens yta är under atmosfärstryck sjunker trycket i stötvågen till nästan noll och en sällsynt våg går ner i marken. När den rör sig i marken skapar vakuumvågen spänning i den tills markstyrketröskeln överskrids, sedan separeras dess lager och flyger upp.

För Sedan-explosionen nådde stötvågen ytan efter 240 ms, då dess hastighet hade minskat till 32 m/s, och hålrummet vid denna tidpunkt expanderade till en radie av 55 m. Urladdningsvågen nådde hålrummet 450 ms efter explosionen.
Utsläppet av tryck, tillsammans med passagen av en vakuumvåg, tillåter den heta gasen i explosionshåligheten att accelerera sin expansion. Gastrycket efter 1,3 s stoppar markens sänkning och leder till dess acceleration till en hastighet av 40 m/s inom 2 s. Några hundra millisekunder senare sträcks jordens kupol till sin gräns och krossas, vilket låter högtrycksgaser fylla sig själv. Efter ytterligare några hundra millisekunder flyr gaserna från kupolen och bär den krossade jorden med sig och bildar en synlig explosion. Efter några sekunder börjar jorden som flög upp att sätta sig, tillbaka i tratten, resten av jorden fortsätter att resa sig högt upp. Den största kratern bildas när sönderdelning och gasexpansion bidrar lika mycket eller gasexpansion dominerar på grund av markegenskaper.
En explosion på stora djup får inte orsaka utstötning av jord från kratern, saken är endast begränsad till att marken höjs vid kraterns kanter eller bildandet av en sjunken krater.

Jordens typ och struktur har ett betydande inflytande här. Med sedimentära och sandiga bergarter, på vissa djup, förblir jordens yta i stort sett oförändrad. Om en explosion inträffar i stenar som ligger under ett lager av sand, fylls hålrummet som bildas efter explosionen, vilket lämnar en hängande krater på ytan. Den motsatta situationen är också möjlig, när tätt komprimerade stenar kollapsar och ökar i volym och bildar en kulle av stenflis på marken.
En ytterligare ökning av djupet hjälper till att absorbera den frigjorda energin och minskar bildandet av en gruva från krossad jord. Under explosionen bildas ett hålrum som värms upp till flera tusen grader. Vid denna tidpunkt dyker en liten kulle upp på ytan. Inom 5-10 minuter sjunker temperaturen till tusen grader, trycket inuti kaviteten minskar, och håligheten är fylld med jord, kullen kan lägga sig och ersättas av en sjunken krater.

På stora djup kan jordens yta inte bidra till att kaviteten bildas, så den visar sig vara rund och symmetrisk. Efter cirka 1 ms blåses hålrummet upp till 10 m, vilket släpper ut trycket till en miljon atmosfärer. Efter detta separeras gränserna för kaviteten och fronten av stötvågen (den rör sig framåt med en hastighet av 5 km/s). Expansionen fortsätter tills trycket från gaserna utjämnar trycket i de omgivande bergarterna (för ett djup av 800 m är detta cirka 45 m). Temperaturen vid den tiden sjunker till flera tusen grader och inuti finns ett betydande lager av smält sten, där de flesta av de icke-flyktiga radioaktiva isotoperna finns kvar.

På medeldjup är trycket som utvecklas av de övre skikten begränsat, vilket gör att stötvågen kan bildas stort antal krossat berg med större volym i förhållande till fasta skikt. Sålunda fyller den krossade stenen den ursprungliga håligheten tills denna volymökning är lika med volymen av den ursprungliga håligheten. Om en explosion under sådana förhållanden utförs på ett grunt djup kommer en stigning att bildas på ytan. Ytterligare fördjupning av laddningens placering leder till uppkomsten av en sättningskrater. Vid ett visst kritiskt djup kommer mängden jord ökad i volym att motsvara hålighetens storlek. Ännu djupare kommer alla förändringar att finnas kvar inom jorden. Trycket från de överliggande stenarna ökar och på grund av detta minskar storleken på gruvan av krossad sten. Till sist, djupt under jorden, återstår bara ett sfäriskt område fyllt med stenskräp.

Vanligtvis existerar inte hålrummen som bildas inuti jorden på länge och fylls upp ganska snabbt översta lagren jord. Det finns dock undantag från detta, som det här som blev över från Nougat Gnome-testet (3kt, 380m).

Markpenetrerande bomber.
För att förstöra väl befästa underjordiska föremål (missilsilos, bunkrar) är en explosion i luften till liten nytta. Således, med en tjocklek av 20 kt och en höjd av 30 m, bildas en krater endast 2 m djup. En liknande explosion, men på tio meters djup, kommer att skapa en krater som är fyrtio meter djup. En underjordisk explosion, även en som utförs på grunda djup, överför nästan all sin energi till en stötvåg i marken.
Det är tydligt att för att penetrera marken måste betongbombkroppen vara lång, smal och mycket hård. Fyllningen av bomben måste också ha en lagom styrka så att den inte kollapsar av överbelastning vid kollisionen. Uär mycket väl lämpad för dessa krav, har en liten tvärgående diameter och är motståndskraftig mot kraftiga stötar. Detta är huvudapplikationen för pistoldesignen, som används i Mk-8 "Elsie" och Mk-11 penetrationsbomber.
USA har för närvarande B61-11 termonukleära penetrerande bomber i tjänst. Skapad på basis av B61-7-laddningen, placerad i ett slitstarkt stålhölje. Djupet av deras penetration i marken är 6-7 meter.

De lovade att berätta - vi gör det och ber om ursäkt för det långa uppehållet. Vi funderade länge på vad vi skulle göra korrekt: gå direkt till berättelsen om den underjordiska kärnvapenexplosionen "Gnome" eller börja med en kort introduktion om själva idén med underjordiska kärnvapenexplosioner, var den kom ifrån och hur den utvecklades .

Vi bestämde oss för att utan ett förord ​​skulle inte allt vara klart, men volymen på detta förord ​​visade sig vara storleken på en separat anteckning. Men historien är verkligen intressant - "hjälp dig själv"!

Militären gick under jorden med sina älskade "kraftiga bröd" inte på grund av ett gott liv, utan på grund av militära skäl. Den första kärnvapenexplosionen i mänsklighetens historia ägde rum den 16 juli 1945: denna dag detonerade amerikanerna en 21 kilotons plutoniumbomb i Alamogordoöknen, New Mexico, Operation Trinity. Manhattan Projects forskare närmade sig denna händelse mycket ansvarsfullt: explosionen övervakades med alla medel och instrument som fanns tillgängliga vid den tiden. Forskare tittade på explosionen, och generaler tittade på forskarna, och de militära herrarna registrerade: dessa ägghuvuden kan registrera explosionen från mycket avstånd. Mycket kort tid gick och inspelningsutrustningen var redan placerad på spaningsflygplan. Till exempel fick amerikanerna veta om explosionen av vår RDS-1 i augusti 1949 inom en dag, och de kunde få information om typen av bomb, dess kraft och andra egenskaper.


USA:s president Truman "presenterade" information om vår första testexplosion för hela världen ett par veckor senare:

"Sovjeterna lyckades skapa kärnvapen, vilken skam."

Voice-overns hastighet avskräckte kamrat Stalin, men fysikerna från Special Project förklarade att inga spioner sprang runt i laboratorierna eller testplatsen, och att denna information erhölls med hjälp av vetenskapliga och tekniska metoder. Följaktligen, för våra fysiker och militärer, blev detta omedelbart starten på ett program för snabb utveckling av kontroll- och övervakningssystem: om amerikanerna kan registrera våra kärnvapenprov är vi skyldiga att svara på samma sätt. Händelser utvecklades då många gånger snabbare än nu, så mycket att man inte kan undgå antagandet att människor beväpnade med att lägga till maskiner och glidregler tänkte tiotals gånger snabbare än de nuvarande ägarna av otroliga prylar. Redan 1951 var det möjligt att på ett tillförlitligt sätt upptäcka en kärnvapenexplosion ovan jord vid testplatsen i Semipalatinsk från ett avstånd av 700 km - ett och ett halvt år och Sovjetunionen faktiskt fått nytt utseende"trupper" - Specialkontrolltjänsten. Organisatoriskt formaliserades SSC som strukturell enhet GRU på order av försvarsministern R. Ya.

Den amerikanska militären tvivlade inte mycket på att Sovjetunionen skulle kunna spela in kärnvapenprover i luften och på marken - och därför få mycket information som omedelbart skulle upphöra att vara hemlig. Det var därför de faktiskt gick under jorden - den första kärnvapenbomben producerades av dem den 29 november 1951. För de som trodde då och nu tror att det bara är fredsälskande tomtar med vänliga ögon som bor på andra sidan havet, lät naturligtvis informationen från Pentagon-arbetarna mycket vackrare. Tja, så här, till exempel:

"NJVs utförs endast och uteslutande i syfte att förhindra spridning av strålning och förhindra radioaktiv kontaminering av miljön."

Medlemmar av sekten av alvdyrkare kan fortsätta att tro på den här typen av texter, men realister förstår mycket väl: ja, krigarna brydde sig inte ett dugg om några infektioner, de var bara tvungna att iaktta sekretessregimen så mycket som möjligt, inget mer.

Ja, seismisk utforskning har utvecklats med stormsteg, men den ger bara information om explosionens kraft – naturligtvis om allt görs tillräckligt noggrant och de radioaktiva ämnen som bildas under explosionen förblir under jorden. Varför står det "ganska snyggt"? Så ursäkta mig, vi pratar om amerikanerna, och vi är medvetna om hur underbart och omisskännligt de utvecklar olika riktningar av sitt atomprojekt.

Tja, för att avsluta "krigshistorien" - lite statistik. Endast två stater producerade kärnvapen i stora mängder - USA och Sovjetunionen, långt senare, med några explosioner, följde Indien och Pakistan, England och Kina efter, och för närvarande spottar man på alla internationella fördrag, bara de frenetiska nordkoreanerna regelbundet gör detta. Men "alla andra" gjorde inte mycket, men amerikanerna exploderade 38,35 megaton TNT under jorden, Sovjetunionen - 38,0 megaton. Maktlikhet innebar inte lika många explosioner: det var 1,5 gånger färre av våra. Det är med dessa siffror som vi kommer att stoppa granskningen av rent militära kärnvapen. Om moratorier, om fördraget som förbjöd tester i rymden, i luften, på land och under vatten, om hur fördraget kom till som förbjöd alla sina deltagare från några tester överhuvudtaget. stor, intressant ämne– men inte för Geoenergetics.


Förberedelser, Foto: bbc.com

Egentligen, vad är en PYV? De gräver en axel med en diameter för en stridsspets och ett djup, som regel, från 200 till 800 meter. En laddning sänks ner i schaktet, en plugg av löst material (småsten, sand, etc.) placeras ovanpå den, alla typer av mätutrustning placeras ovanför pluggen, och någonstans åt sidan, på säkert avstånd , det finns en kontrollpunkt. De rusade, mätte allt som behövdes, allt var enkelt och smakfullt. Allt som återstår är att förstå vad som händer under jorden.

Test, Foto: bbc.com

Explosionen leder till avdunstning av underjordisk sten, vilket resulterar i att hålrummet där kärnladdningen var belägen fylls med överhettad radioaktiv gas. Sedan, när temperaturen sjunker, ansamlas smält sten i botten av kaviteten. Efter ytterligare några timmar, med fall i temperatur och tryck, kollapsar hålrummet och en krater dyker upp på ytan. Detta är väldigt kort, utan mycket detaljer. Men detaljerna är så "goda" att det är värt att avslöja dem lite.

Konsekvenser, Foto: bbc.com

Ja, en sak till. Sovjettiden hade, förutom alla andra segrar, prestationer och brister, en till karaktäristiskt drag. Låt oss kalla det konventionellt "tygspråk": eftertryckligt torrt, inte ens innehållande några tecken på känslomässig färgning av det som beskrivs. Här, för nostalgi, är ett underbart exempel.

”När energifrisättningsprocessen är klar är all energi koncentrerad i gasen. Vid en kärnvapenexplosion inkluderar gaserna vanligtvis de faktiska detonationsprodukterna av reagerat kärnbränsle och förångade delar av laddaren. De flesta av dessa gaser är ångor av olika metaller och andra ämnen med höga kondensationstemperaturer. De initiala termodynamiska parametrarna för detonationsprodukter under en kärnvapenexplosion är fler höga nivåerän vid explosioner av kemiska sprängämnen. Temperaturen når flera miljoner Kelvin, trycket når tiotusentals GPa.”

Nu samma sak, fast på vanligt språk. När en kärnladdning som tryckts under jorden exploderar förvandlas inte bara uran eller plutonium, utan också hela skalet inuti som den befann sig till radioaktiv gas. Explosionens temperatur – flera miljoner grader – gör att flera meter (beroende på laddningens kraft) stenar runt laddningen omedelbart avdunstar. Om de till exempel borrade genom granit blir det gas, och det på några sekunder. Och stenen som låg lite längre bort drabbas av alla skadliga faktorer av en kärnexplosion, och chock- och värmevågorna förstärks avsevärt av den extra volymen av denna gas. Stenen runt laddningen krusar inte eller smulas sönder till sand – den avdunstar helt enkelt. Vackert, eller hur? Detta värmeslag åtföljs av alla andra nöjen - gammastrålning, elektromagnetisk puls, strålningsenergi... Eller samma tygspråk:

”...vid en kärnvapenexplosion sker sådana unika effekter som radioaktiva konsekvenser, jonisering, kemisk omvandling av ämnen och mineraler, förångning och smältning och uppvärmning av bergarter, intensiv sönderdelning av mineraler och bergarter, förstörelse eller förändring av betydande områden av bergarter och massiv.”

"Intensiv desintegration av mineraler och stenar" låter särskilt charmigt, eller hur? Stenen och mineralerna förvandlades till radioaktiv gas som värmdes upp till miljontals grader, en annan del av den fasta bergarten smälte och rann i en bäck - det här är för helvete "intensiv sönderdelning". Okej, "upplösta", och vad då?

"Vidare representeras sprängvågen av kompressions- och seismiska vågor... Under en kärnexplosion kan det ske en ansamling och bildning av oönskade eller farliga koncentrationer av skadliga ämnen som bibehåller sin toxicitet under lång tid och vid punkten av explosion, både regionalt och globalt, beroende på den produktionstekniska explosionen och tekniken för att använda dess effekter i olika tekniska kedjor. Denna omständighet kräver noggrant övervägande av den explosiva efterverkan inom alla områden av användningen av kärnteknisk explosiv teknik."

Återigen, översättning från ryska till ryska: en mängd olika radioaktiva gaser ackumuleras under jorden, som tenderar att sippra genom sprickor i berget till ytan och passera in i grundvattnet - det här är vad som föreslås "försiktigt beaktas." Hur? Hur förhindrar man risken för sådan spridning? Det finns inga svar, men resultatet av alla dessa "tyg"-argument är detta:

"Med hjälp av enstaka eller ett litet antal kärnvapenexplosioner kan stora, ibland mycket komplexa objekt av teknisk användning skapas: lyfttankar, förstorade brunnar, underjordiska perkolatorer, malmmagasin, utgrävningar, vallar, etc. ... Användningen av kärnvapenexplosioner för nationella ekonomiska ändamål kräver utveckling av lämplig teknik, inklusive tekniska processer, hårdvaru- och maskinsystem och organisatoriska och ledningskomponenter."

"Nationalekonomiska mål" låter underbart, eller hur? Det mest intressanta är dock att idén om PNE för sådana ändamål kronologiskt först dök upp inte i Sovjetunionen utan i USA. Vår webbplats är redo att prata om programmen för sovjetiska kärnvapen för att släcka bränder, för att förbättra villkoren för olje- och gasproduktion, för att skapa reservoarer, tunnlar och dammar, om det finns intresse, men inte i den här artikeln. Vi skulle prata om den underjordiska kärnvapenexplosionen "Gnome" och hur den är kopplad till lagringsanläggningen för använt bränsle för "militära" reaktorer i USA - så vi kommer att fortsätta att röra oss i denna riktning.

Vi måste komma ihåg vem den underbara amerikanska medborgaren, det ungerska geniet av judiskt ursprung Edward Teller, var. Geni är inte en överdrift; Tellers bidrag till fysikens utveckling är verkligen enormt. Ja, det var han som samarbetade med amerikanen polskt ursprung Stanislav Ulam utvecklade och föreslog designen av en termonukleär bomb.


Teoretisk fysiker (Ungern/USA), allmänt känd som "vätebombens fader", Foto: mithattosun.com

Men Teller gjorde mycket för utvecklingen av kärn- och molekylfysik, spektroskopi, teorin om beta-förfall, statistisk mekanik, forskare använder fortfarande resultaten av hans forskning, det finns teorier som bär hans namn. Tja, bara en underbar person! Efter att ha fått amerikanskt medborgarskap 1941 blev han från 1943 deltagare i Manhattan-projektet, men deltog praktiskt taget inte i utvecklingen av kärnvapen - han var mycket mer intresserad av termonukleära vapen. Innan Hiroshima och Nagasaki förblev hans intresse rent teoretiskt: inte ens ekonomin i en sådan jätte som USA stödde den samtidiga utvecklingen av två sådana projekt. Men han utvecklade teorin i en sådan utsträckning att amerikanerna efter att ha fått finansiering för denna riktning kunde skapa en termonukleär bomb på bara några år. Den 1 november 1952 inträffade en explosion med kodnamnet "Ivy Mike" på Eniwetak-atollen (Marshallöarna). Ja, Teller-Ulams skapelse kunde bara kallas en bomb med en stor sträcka - produkten på 62 ton var storleken på ett trevåningshus, men kraften i den första termonukleära explosionen var fantastisk: 10,4 megaton! 10 miljoner 400 tusen ton TNT-ekvivalent, 450 gånger kraftigare än explosionen över Nagasaki.

Den gigantiska storleken på Tellers första skapelse berodde på att denna produkt använde deuterium och tritium i flytande form: grovt sett var det nödvändigt att bygga ett gigantiskt kylskåp. Men Teller, efter att ha bevisat möjligheten att genomföra en termonukleär explosion i praktiken, föreslog ytterligare förbättringar: att använda litium-6-deuterid. Inte tidigare sagt än gjort, för på 40- och 50-talen beboddes USA av jänkare, inte amerikaner. Och när Bravo testade en produkt med kodnamnet "Shrimp" (1954, Bikini Atoll. Den äldre generationen bör fortfarande komma ihåg att Bikinis inte bara är fashionabla strandshorts) ringde en liten klocka: Teller kan ha fel, och hans misstag kan bli mycket dramatiska resultat. Enligt hans beräkningar skulle "Räkan" producera 6 megaton, men i verkligheten visade det sig... 15. Det visade sig att litium-7-deuterid också deltar i en termonukleär reaktion, vilket Teller helt enkelt inte tog hänsyn till . Resultatet är den kraftigaste explosionen i det amerikanska termonukleära programmets historia. Ett misstag - och kraften visade sig vara högre inte i procent, utan flera gånger.

Andra detaljer i Tellers biografi är intressanta, men är inte särskilt relevanta för fallet. Han satte Oppenheimer upp och stödde anklagelserna om sin illojalitet, åstadkom miniatyriseringen av termonukleära bomber och stridsspetsar (enligt tillgänglig information är alla termonukleära stridsspetsar på amerikanska strategiska missiler utformade enligt Teller-Ulam-schemat), stödde aktivt SDI och avslöjade information om närvaron av atombomb. En underbar man, det finns bara ingen plats att sätta märken... Vad som är mer intressant för oss är att i början av 50-talet fick den här gentlemannen en ny klåda - för att bevisa att atomprogrammet kunde ha praktiska fördelar. Nej, han gjorde inte ens några försök att på något sätt delta i utvecklingen av kärnkraftverk - fågeln är på fel flyg, hjärnan är inte skärpt för rätt sak.

Titta igen på "tyg"-texten:

"Användningen av kärnvapenexplosioner för nationella ekonomiska ändamål kräver utveckling av lämplig teknik, inklusive de faktiska tekniska processerna, hårdvara och maskinsystem samt organisatoriska och ledningskomponenter."

Detta sammanfaller ord för ord med det amerikanska Operarion Pusher-programmet utvecklat under Tellers ledning (vi kallade ofta detta projekt för "Ploughshare-programmet" - bara en bokstavlig översättning). Exklusivt för nationella ekonomiska syften avsåg Teller och teamet, med hjälp av PJV, att göra invånarna i regionerna Kalifornien, Nevada och Arizona glada med skapandet av en järnvägsbank i Mojaveöknen, invånarna i Alaska-regionen med en stor havshamn, invånarna i Panama-regionen med en kopia av Panamakanalen, ville Teller hjälpa medborgarna i Kanada att utvinna olja...

"Plowshare" startade officiellt 1957, avbröts 1973 - vid den tiden hade amerikanerna äntligen fått nog av initiativen från sin ledande kärnfysiker och jag kunde inte låta bli. Var letade den sovjetiska ledningen, undrar man? KuKryNixes ritade några bilder, Chrusjtjov knackade på podiet med sin sko - men det var mer lönsamt att stödja en begåvad vetenskapsmans ansträngningar med all vår kraft. Låt oss gå igenom programmets projekt - må du också vara på gott humör:

att lägga en reservkanal för Suezkanalen genom... Israels territorium;

lägga en ny kanal för Panamakanalen: 77 km, bredd 300 m, djup 150 m med hjälp av 302 PJV med en total kapacitet på 167,5 megaton (!);

bygga djupvattensskyddade havshamnar i Alaska nära Cape Thompson;

bygga en djuphavshamn i nordvästra Australien;

bygga en 160 km lång sjöfartskanal till en järnmalmsfyndighet i västra Australien;

extrahera olja från tjärsand i Athabasca (Kanada) efter att ha förvärmt dem med PYE;

bygga ett vattenkraftskomplex i Qattarbassängen (norra Afrika) med hjälp av inflödet av Medelhavets vatten genom en kanal som bildas med hjälp av 429 PYV med en total kapacitet på 65,9 megaton (!);

krossa malm under jord i Connecticut;

bygga en farbar flodkanal mellan floderna Tennessee och Tombigbee i Massachusetts;

bygga ett system av kanaler och reservoarer i delstaten Arizona.

Har du läst den? Nej, det här är inte Zadornov eller en rapport från avdelningen i sörjandes hus, det här är planer som USA:s atomenergikommission på allvar övervägde. Listan är inte komplett – det finns många fler de mest intressanta idéerna. Sublunar explosioner på vår naturliga satellit, utvinning av geotermisk energi i olika delar av USA, krossning av kopparmalm i syfte att dess ytterligare underjordiska urlakning, och så vidare, så vidare, så vidare. En sorts manilovism av kejserliga proportioner, baserad på den största energikällan som människan erövrat.

Men om någon tror att sovjetiska fysiker inte svarade på dessa planer med en enorm mötande fontän av fantasi, skyndar vi oss att göra oss besvikna. Och vi skulle skapa sjöar och bygga dammar och säkerställa flödet av sibiriska floder in i de centralasiatiska öknarna och utvinna olja och gas...

Någon form av total eufori, som bara kunde avbrytas av den hårda verkligheten: den ena kärnvapenattacken efter den andra gav inte de planerade resultaten, moln av radioaktiva gaser sprack upp till ytan om och om igen. Amerikanerna var de första som vaknade och stängde av Plowshare redan 1973. Våra planerade och planerade något fram till 1988. Men för våra fysiker räckte bara planer för intellektuell underhållning – för att komma på idén att bara amerikanerna kunde bygga en lagringsanläggning för radioaktivt avfall från militära program 7 km från kärnvapenexplosionens epicentrum. Vi pratar om den första fredliga PNE "Gnome" i historien och samma WIPP (Waste Isolation Pilot Plant) lagringsanläggning.

Beväpnad med den bestämda beslutsamheten att bevisa det absurda i talesättet "Du kan inte gräva ner talang i marken", började Teller gräva. Den första fredliga PNE var "Gnome"-explosionen (usch, vi kom dit) - Gnome den 10 december 1961. De ville skynda tillbaka 1958, men då hade Sovjetunionen och USA ett moratorium för kärnvapenprov, avbrutet på grund av Kubakrisen.

De lovade att berätta - vi gör det och ber om ursäkt för det långa uppehållet. Vi funderade länge på vad vi skulle göra korrekt: gå direkt till berättelsen om den underjordiska kärnvapenexplosionen "Gnome" eller börja med en kort introduktion om själva idén med underjordiska kärnvapenexplosioner, var den kom ifrån och hur den utvecklades . Vi bestämde oss för att utan ett förord ​​skulle inte allt vara klart, men volymen på detta förord ​​visade sig vara storleken på en separat anteckning. Men historien är verkligen intressant - "hjälp dig själv"!

Låt oss först säga några ord om vilken typ av odjur just denna "UNE" är - en underjordisk kärnvapenexplosion, vem som uppfann det och varför det behövdes. Men vad kan vi säga: om vi hör orden "kärnvapenexplosion", betyder det att vi pratar om militären. Tja, de älskar att "slå", och denna kärlek är gammal och osjälvisk. Ända sedan krutet uppfanns har de smällt och smällt, jag kan inte rädda dem. Naturligtvis är militära frågor inte exakt ämnet för vår webbplats, men uran, som, som du vet, är huvudet för allt, är vad det är: både bränsle och vapen, så det är värt att prata lite om militära kärnvapen.

Militären gick under jorden med sina älskade "kraftiga bröd" inte på grund av ett gott liv, utan på grund av militära skäl. Den första kärnvapenexplosionen i mänsklighetens historia ägde rum den 16 juli 1945: denna dag detonerade amerikanerna en 21 kilotons plutoniumbomb i Alamogordoöknen, New Mexico, Operation Trinity. Manhattan Projects forskare närmade sig denna händelse mycket ansvarsfullt: explosionen övervakades med alla medel och instrument som fanns tillgängliga vid den tiden. Forskare tittade på explosionen, och generaler tittade på forskarna, och de militära herrarna registrerade: dessa ägghuvuden kan registrera explosionen från mycket avstånd. Mycket kort tid gick och inspelningsutrustningen var redan placerad på spaningsflygplan. Till exempel fick amerikanerna veta om explosionen av vår RDS-1 i augusti 1949 inom en dag, och de kunde få information om typen av bomb, dess kraft och andra egenskaper.

Harry Truman, USA:s president (1945-1953), Foto: http://archive.vod.umd.edu/

USA:s president Truman "presenterade" information om vår första testexplosion för hela världen ett par veckor senare:

"Sovjeterna lyckades skapa kärnvapen, vilken skam."

Voice-overns hastighet avskräckte kamrat Stalin, men fysikerna från Special Project förklarade att inga spioner sprang runt i laboratorierna eller testplatsen, och att denna information erhölls med hjälp av vetenskapliga och tekniska metoder. Följaktligen, för våra fysiker och militärer, blev detta omedelbart starten på ett program för snabb utveckling av kontroll- och övervakningssystem: om amerikanerna kan registrera våra kärnvapenprov är vi skyldiga att svara på samma sätt. Händelser utvecklades då många gånger snabbare än nu, så mycket att man inte kan undgå antagandet att människor beväpnade med att lägga till maskiner och glidregler tänkte tiotals gånger snabbare än de nuvarande ägarna av otroliga prylar. Redan 1951 var det möjligt att med tillförsikt upptäcka en kärnvapenexplosion ovan jord på testplatsen i Semipalatinsk från ett avstånd av 700 km - ett och ett halvt år, och Sovjetunionen fick faktiskt en ny typ av "trupper" - Special Kontrolltjänst. Organisatoriskt formaliserades SSK som en strukturell enhet av GRU på order av försvarsminister R. Yan Malinovsky den 13 maj 1958.

Den amerikanska militären tvivlade inte mycket på att Sovjetunionen skulle kunna spela in kärnvapenprover i luften och på marken - och därför få mycket information som omedelbart skulle upphöra att vara hemlig. Det var därför de faktiskt gick under jorden - den första kärnvapenbomben producerades av dem den 29 november 1951. För de som trodde då och nu tror att det bara är fredsälskande tomtar med vänliga ögon som bor på andra sidan havet, lät naturligtvis informationen från Pentagon-arbetarna mycket vackrare. Tja, så här, till exempel:

"NJVs utförs endast och uteslutande i syfte att förhindra spridning av strålning och förhindra radioaktiv kontaminering av miljön."

Medlemmar av sekten av alvdyrkare kan fortsätta att tro på sådana texter, men realister förstår mycket väl: ja, krigarna brydde sig inte om några infektioner, de var bara tvungna att iaktta sekretessregimen så mycket som möjligt, inget mer.

Ja, seismisk utforskning har utvecklats med stormsteg, men den ger bara information om explosionens kraft – naturligtvis om allt görs tillräckligt noggrant och de radioaktiva ämnen som bildas under explosionen förblir under jorden. Varför står det "ganska snyggt"? Så ursäkta mig, vi pratar om amerikanerna, och vi är medvetna om hur underbart och omisskännligt de utvecklar olika riktningar av sitt atomprojekt.

Tja, för att avsluta "krigshistorien" - lite statistik. Endast två stater producerade kärnvapen i stora mängder - USA och Sovjetunionen, långt senare, med några explosioner, följde Indien och Pakistan, England och Kina efter, och för närvarande spottar man på alla internationella fördrag, bara de frenetiska nordkoreanerna regelbundet gör detta. Men "alla andra" gjorde inte mycket, men amerikanerna exploderade 38,35 megaton TNT under jorden, Sovjetunionen - 38,0 megaton. Maktlikhet innebar inte lika många explosioner: det var 1,5 gånger färre av våra. Det är med dessa siffror som vi kommer att stoppa granskningen av rent militära kärnvapen. Om moratorier, om fördraget som förbjöd tester i rymden, i luften, på land och under vatten, om hur fördraget kom till som förbjöd alla sina deltagare från några tester överhuvudtaget. Ett stort, intressant ämne – men inte för geoenergi.

Förberedelser, Foto: bbc.com

Egentligen, vad är en PYV? De gräver en axel med en diameter för en stridsspets och ett djup, som regel, från 200 till 800 meter. En laddning sänks ner i schaktet, en plugg av löst material (småsten, sand, etc.) placeras ovanpå den, alla typer av mätutrustning placeras ovanför pluggen, och någonstans åt sidan, på säkert avstånd , det finns en kontrollpunkt. De rusade, mätte allt som behövdes, allt var enkelt och smakfullt. Allt som återstår är att förstå vad som händer under jorden.

Test, Foto: bbc.com

Explosionen leder till avdunstning av underjordisk sten, vilket resulterar i att hålrummet där kärnladdningen var belägen fylls med överhettad radioaktiv gas. Sedan, när temperaturen sjunker, ansamlas smält sten i botten av kaviteten. Efter ytterligare några timmar, med fall i temperatur och tryck, kollapsar hålrummet och en krater dyker upp på ytan. Detta är väldigt kort, utan mycket detaljer. Men detaljerna är så "goda" att det är värt att avslöja dem lite.

Konsekvenser, Foto: bbc.com

Ja, en sak till. Sovjettiden hade, förutom alla andra segrar, prestationer och brister, ytterligare ett karakteristiskt drag. Låt oss kalla det konventionellt "tygspråk": eftertryckligt torrt, inte ens innehållande några tecken på känslomässig färgning av det som beskrivs. Här, för nostalgi, är ett underbart exempel.

”När energifrisättningsprocessen är klar är all energi koncentrerad i gasen. Vid en kärnvapenexplosion inkluderar gaserna vanligtvis de faktiska detonationsprodukterna av reagerat kärnbränsle och förångade delar av laddaren. De flesta av dessa gaser är ångor av olika metaller och andra ämnen med höga kondensationstemperaturer. De initiala termodynamiska parametrarna för detonationsprodukter under en kärnvapenexplosion har högre nivåer än under explosioner av kemiska sprängämnen. Temperaturen når flera miljoner Kelvin, trycket når tiotusentals GPa.”

Nu samma sak, fast på vanligt språk. När en kärnladdning som tryckts under jorden exploderar förvandlas inte bara uran eller plutonium, utan också hela skalet inuti som den befann sig till radioaktiv gas. Explosionens temperatur – flera miljoner grader – gör att flera meter (beroende på laddningens kraft) stenar runt laddningen omedelbart avdunstar. Om de till exempel borrade genom granit blir det gas, och det på några sekunder. Och stenen som låg lite längre bort drabbas av alla skadliga faktorer av en kärnexplosion, och chock- och värmevågorna förstärks avsevärt av den extra volymen av denna gas. Stenen runt laddningen krusar inte eller smulas sönder till sand – den avdunstar helt enkelt. Vackert, eller hur? Detta värmeslag åtföljs av alla andra nöjen - gammastrålning, elektromagnetisk puls, strålningsenergi... Eller samma tygspråk:

”...vid en kärnvapenexplosion sker sådana unika effekter som radioaktiva konsekvenser, jonisering, kemisk omvandling av ämnen och mineraler, förångning och smältning och uppvärmning av bergarter, intensiv sönderdelning av mineraler och bergarter, förstörelse eller förändring av betydande områden av bergarter och massiv.”

"Intensiv desintegration av mineraler och stenar" låter särskilt charmigt, eller hur? Stenen och mineralerna förvandlades till radioaktiv gas som värmdes upp till miljontals grader, en annan del av den fasta bergarten smälte och rann i en bäck - det här är för helvete "intensiv sönderdelning". Okej, "upplösta", och vad då?

"Vidare representeras sprängvågen av kompressions- och seismiska vågor... Under en kärnexplosion kan det ske en ansamling och bildning av oönskade eller farliga koncentrationer av skadliga ämnen som bibehåller sin toxicitet under lång tid och vid punkten av explosion, både regionalt och globalt, beroende på den produktionstekniska explosionen och tekniken för att använda dess effekter i olika tekniska kedjor. Denna omständighet kräver noggrant övervägande av den explosiva efterverkan inom alla områden av användningen av kärnteknisk explosiv teknik."

Återigen, översättning från ryska till ryska: en mängd olika radioaktiva gaser ackumuleras under jorden, som tenderar att sippra genom sprickor i berget till ytan och passera in i grundvattnet - det här är vad som föreslås "försiktigt beaktas." Hur? Hur förhindrar man risken för sådan spridning? Det finns inga svar, men resultatet av alla dessa "tyg"-argument är detta:

"Med hjälp av enstaka eller ett litet antal kärnvapenexplosioner kan stora, ibland mycket komplexa objekt av teknisk användning skapas: lyfttankar, förstorade brunnar, underjordiska perkolatorer, malmmagasin, utgrävningar, vallar, etc. ... Användningen av kärnvapenexplosioner för nationella ekonomiska ändamål kräver utveckling av lämplig teknik, inklusive de faktiska tekniska processerna, hårdvara och maskinsystem samt organisatoriska och ledningskomponenter.”

"Nationalekonomiska mål" låter underbart, eller hur? Det mest intressanta är dock att idén om PNE för sådana ändamål kronologiskt först dök upp inte i Sovjetunionen utan i USA. Vår webbplats är redo att prata om programmen för sovjetiska kärnvapen för att släcka bränder, för att förbättra villkoren för olje- och gasproduktion, för att skapa reservoarer, tunnlar och dammar, om det finns intresse, men inte i den här artikeln. Vi skulle prata om den underjordiska kärnvapenexplosionen "Gnome" och hur den är kopplad till lagringsanläggningen för använt bränsle för "militära" reaktorer i USA - så vi kommer att fortsätta att röra oss i denna riktning.

Vi måste komma ihåg vem den underbara amerikanska medborgaren, det ungerska geniet av judiskt ursprung Edward Teller, var. Geni är inte en överdrift; Tellers bidrag till fysikens utveckling är verkligen enormt. Ja, det var han, i samarbete med en amerikan av polskt ursprung, Stanislaw Ulam, som utvecklade och föreslog designen av en termonukleär bomb.

Teoretisk fysiker (Ungern/USA), allmänt känd som "vätebombens fader", Foto: mithattosun.com

Men Teller gjorde mycket för utvecklingen av kärn- och molekylfysik, spektroskopi, teorin om beta-förfall, statistisk mekanik, forskare använder fortfarande resultaten av hans forskning, det finns teorier som bär hans namn. Tja, bara en underbar person! Efter att ha fått amerikanskt medborgarskap 1941 blev han från 1943 deltagare i Manhattan-projektet, men deltog praktiskt taget inte i utvecklingen av kärnvapen - han var mycket mer intresserad av termonukleära vapen. Innan Hiroshima och Nagasaki förblev hans intresse rent teoretiskt: inte ens ekonomin i en sådan jätte som USA stödde den samtidiga utvecklingen av två sådana projekt. Men han utvecklade teorin i en sådan utsträckning att amerikanerna efter att ha fått finansiering för denna riktning kunde skapa en termonukleär bomb på bara några år. Den 1 november 1952 inträffade en explosion med kodnamnet "Ivy Mike" på Eniwetak-atollen (Marshallöarna). Ja, Teller-Ulams skapelse kunde bara kallas en bomb med en stor sträcka - produkten på 62 ton var storleken på ett trevåningshus, men kraften i den första termonukleära explosionen var fantastisk: 10,4 megaton! 10 miljoner 400 tusen ton TNT-ekvivalent, 450 gånger kraftigare än explosionen över Nagasaki.

Den gigantiska storleken på Tellers första skapelse berodde på att denna produkt använde deuterium och tritium i flytande form: grovt sett var det nödvändigt att bygga ett gigantiskt kylskåp. Men Teller, efter att ha bevisat möjligheten att genomföra en termonukleär explosion i praktiken, föreslog ytterligare förbättring: använd . Inte tidigare sagt än gjort, för på 40- och 50-talen beboddes USA av jänkare, inte amerikaner. Och när Bravo testade en produkt med kodnamnet "Shrimp" (1954, Bikini Atoll. Den äldre generationen bör fortfarande komma ihåg att Bikinis inte bara är fashionabla strandshorts) ringde en liten klocka: Teller kan ha fel, och hans misstag kan bli mycket dramatiska resultat. Enligt hans beräkningar skulle "Räkan" producera 6 megaton, men i verkligheten visade det sig... 15. Det visade sig att litium-7-deuterid också deltar i en termonukleär reaktion, vilket Teller helt enkelt inte tog hänsyn till . Resultatet är den kraftigaste explosionen i det amerikanska termonukleära programmets historia. Ett misstag - och kraften visade sig vara högre inte i procent, utan flera gånger.

Andra detaljer i Tellers biografi är intressanta, men är inte särskilt relevanta för fallet. Han satte sig ner Oppenheimer, stödde anklagelser om sin illojalitet, uppnådde miniatyrisering av termonukleära bomber och stridsspetsar (enligt tillgänglig information är alla termonukleära stridsspetsar på amerikanska strategiska missiler designade enligt Teller-Ulam-schemat), stödde aktivt SDI och offentliggjordes information om Israels innehav av en atombomb. En underbar man, det finns bara ingen plats att sätta märken... Vad som är mer intressant för oss är att i början av 50-talet fick den här gentlemannen en ny klåda - för att bevisa att atomprogrammet kunde ha praktiska fördelar. Nej, han gjorde inte ens några försök att på något sätt delta i utvecklingen av kärnkraftverk - fågeln är på fel flyg, hjärnan är inte skärpt för rätt sak.

Titta igen på "tyg"-texten:

"Användningen av kärnvapenexplosioner för nationella ekonomiska ändamål kräver utveckling av lämplig teknik, inklusive de faktiska tekniska processerna, hårdvara och maskinsystem samt organisatoriska och ledningskomponenter."

Detta sammanfaller ord för ord med det amerikanska Operarion Pusher-programmet utvecklat under Tellers ledning (vi kallade ofta detta projekt för "Ploughshare-programmet" - bara en bokstavlig översättning). Exklusivt för nationella ekonomiska syften avsåg Teller och teamet, med hjälp av PJV, att göra invånarna i regionerna Kalifornien, Nevada och Arizona glada med skapandet av en järnvägsbank i Mojaveöknen, invånarna i Alaska-regionen med en stor havshamn, invånarna i Panama-regionen med en kopia av Panamakanalen, ville Teller hjälpa medborgarna i Kanada att utvinna olja...

"Plowshare" startade officiellt 1957, avbröts 1973 - vid den tiden hade amerikanerna äntligen fått nog av initiativen från sin ledande kärnfysiker och jag kunde inte låta bli. Var letade den sovjetiska ledningen, undrar man? KuKryNixes ritade några bilder, Chrusjtjov knackade på podiet med sin sko - men det var mer lönsamt att stödja en begåvad vetenskapsmans ansträngningar med all vår kraft. Låt oss gå igenom programmets projekt - må du också vara på gott humör:

  • att lägga en reservkanal för Suezkanalen genom... Israels territorium;
  • lägga en ny kanal för Panamakanalen: 77 km, bredd 300 m, djup 150 m med hjälp av 302 PJV med en total kapacitet på 167,5 megaton (!);
  • bygga djupvattensskyddade havshamnar i Alaska nära Cape Thompson;
  • bygga en djuphavshamn i nordvästra Australien;
  • bygga en 160 km lång sjöfartskanal till en järnmalmsfyndighet i västra Australien;
  • extrahera olja från tjärsand i Athabasca (Kanada) efter att ha förvärmt dem med PYE;
  • bygga ett vattenkraftskomplex i Qattarbassängen (norra Afrika) med hjälp av inflödet av Medelhavets vatten genom en kanal som bildas med hjälp av 429 PYV med en total kapacitet på 65,9 megaton (!);
  • krossa malm under jord i Connecticut;
  • bygga en farbar flodkanal mellan floderna Tennessee och Tombigbee i Massachusetts;
  • bygga ett system av kanaler och reservoarer i delstaten Arizona.

Har du läst den? Nej, det här är inte Zadornov eller en rapport från avdelningen i sörjandes hus, det här är planer som USA:s atomenergikommission på allvar övervägde. Listan är inte komplett - det finns fortfarande många intressanta idéer. Sublunar explosioner på vår naturliga satellit, utvinning av geotermisk energi i olika delar av USA, krossning av kopparmalm i syfte att dess ytterligare underjordiska urlakning, och så vidare, så vidare, så vidare. En sorts manilovism av kejserliga proportioner, baserad på den största energikällan som människan erövrat.

Men om någon tror att sovjetiska fysiker inte svarade på dessa planer med en enorm mötande fontän av fantasi, skyndar vi oss att göra oss besvikna. Och vi skulle skapa sjöar och bygga dammar och säkerställa flödet av sibiriska floder in i de centralasiatiska öknarna och utvinna olja och gas...

Någon form av total eufori, som bara kunde avbrytas av den hårda verkligheten: den ena kärnvapenattacken efter den andra gav inte de planerade resultaten, moln av radioaktiva gaser sprack upp till ytan om och om igen. Amerikanerna var de första som vaknade och stängde av Plowshare redan 1973. Våra planerade och planerade något fram till 1988. Men för våra fysiker räckte bara planer för intellektuell underhållning – för att komma på idén att bara amerikanerna kunde bygga en lagringsanläggning för radioaktivt avfall från militära program 7 km från kärnvapenexplosionens epicentrum. Vi pratar om den första fredliga PNE "Gnome" i historien och samma WIPP (Waste Isolation Pilot Plant) lagringsanläggning.

Beväpnad med den bestämda beslutsamheten att bevisa det absurda i talesättet "Du kan inte gräva ner talang i marken", började Teller gräva. Den första fredliga PNE var "Gnome"-explosionen (usch, vi kom dit) - Gnome den 10 december 1961. De ville skynda tillbaka 1958, men då hade Sovjetunionen och USA ett moratorium för kärnvapenprov, avbrutet på grund av Kubakrisen.

Naturligtvis vet alla om den här typen av tester som en underjordisk kärnvapenexplosion, men jag förstod fortfarande inte riktigt detaljerna i detta alternativ. Hur? För vad? Varför är detta testalternativ mer lönsamt och bättre? För vilka ändamål?

År 1947 godkände USSR:s ministerråd en resolution om att påbörja byggandet av en testplats för att testa den första sovjetiska atombomben. Bygget slutfördes den 26 juli 1949. Deponiytan är 18 540 kvadratmeter. km låg 170 km från Semipalatinsk. Därefter visade det sig att valet av plats för testplatsen gjordes framgångsrikt: terrängen gjorde det möjligt att genomföra underjordiska kärnvapenprov i adits och brunnar.

Totalt genomfördes 122 atmosfäriska och 456 underjordiska kärnvapenprov på testplatsen i Semipalatinsk mellan 1949 och 1989.

Detta är tekniken för att genomföra en underjordisk kärnvapenexplosion...

Först - USA

Den första underjordiska kärnvapenexplosionen i historien utfördes av USA, med kodnamnet "Farbror", vid testplatsen i Nevada den 19 november 1951. Explosionen för att kasta ut jord med en kapacitet på 1,2 kiloton utfördes på grunt djup (5,5 m), enbart i försvarsministeriets intresse för att testa de skadliga faktorerna. Det första "fullskaliga" underjordiska kärnvapenprovet, Rainier, ägde rum på provplatsen i Nevada, Rainier Mesa, den 19 september 1957.


Rainier kärnvapentestdiagram

En kärnkraftsanordning med en avkastning på 1,7 kiloton detonerades i en bergstunnel på ett djup av 275 m.

Det genomfördes för att utveckla metoder för att testa kärnladdningar i underjordiska förhållanden, samt för att testa metoder och medel för tidig upptäckt av underjordiska explosioner. Detta test lade grunden för tekniken för underjordiska kärnvapenprovningar, som blev särskilt relevanta efter undertecknandet av 1963 års Moskvafördraget som förbjöd kärnvapenprov i atmosfären, yttre rymden och under vatten.

Moln av damm som höjts av stötvågen från Rainier-explosionen

Totalt 21 underjordiska kärnvapenprov utfördes av den amerikanska regeringen under operationer före den första sovjetiska underjordiska explosionen.

Förberedelse för testning

Aditen för den första sovjetiska underjordiska kärnvapenexplosionen, 380 m lång, grävdes in i stenmassan på testplatsen på ett djup av 125 m. Efter att aditen omvandlades till en explosionskammare, en behållare med en kärnladdning på 1 kt i TNT-motsvarighet matades på en speciell vagn längs rälsen.

Under en explosion inne i kammaren kunde trycket nå flera miljoner atmosfärer, så aditen var utrustad med tre körområden. Detta gjordes för att förhindra att radioaktiva explosionsprodukter skulle komma ut.

Den första körsträckan, 40 m lång, hade en mur av armerad betong och bestod av återfyllning av krossad sten. Ett rör passerade genom blockeringen för att mata ut flödet av neutroner och gammastrålning till sensorerna på enheterna som registrerade utvecklingen kedjereaktion. Den andra sektionen, bestående av kilar av armerad betong, var 30 m lång. Den tredje drivsektionen, 10 meter lång, byggdes på ett avstånd av 200 m från sprängkammaren. Det fanns tre instrumentlådor med mätutrustning. Andra mätinstrument placerades också under hela ändringen.

Epicentret indikerades av en röd flagga placerad på ytan av berget, direkt ovanför explosionskammaren. Laddningen detonerades automatiskt från kommandokonsolen, belägen på ett avstånd av 5 km från aditens mynning. Här fanns också seismisk utrustning och utrustning för att registrera elektromagnetisk strålning från explosionen.

Rättegång

På den utsatta dagen skickades en radiosignal från kommandokonsolen, som slog på hundratals enheter olika typer, och säkerställde även detonationen av själva kärnladdningen.

Som ett resultat bildades ett dammmoln orsakat av ett stenfall på platsen för explosionen, och ytan på berget ovanför epicentret steg med 4 m.

Inga utsläpp av radioaktiva produkter observerades. Efter explosionen upptäckte dosimetrister och arbetare som gick in i aditen att delen av aditen från munnen till den tredje pluggen och instrumentlådorna inte förstördes. Det fanns inte heller någon radioaktiv kontaminering.

Den 6 november 1971, på den öde ön Amchitka (Aleutian Islands, Alaska), detonerades en 5-megaton Cannkin termonukleär laddning - den mest kraftfulla i historien om underjordiska explosioner. Testet utfördes av USA för att studera seismiska effekter.

Konsekvensen av explosionen blev en jordbävning som mätte 6,8 på Richterskalan, som fick marken att stiga till en höjd av cirka 5 meter, stora jordskred vid kusten och förskjutningar av jordlager över hela ön med en yta på 308,6 km .

Fredliga explosioner

Från 1965 till 1988 drev Sovjetunionen ett program för fredliga kärnvapenexplosioner. Som en del av det hemliga "Program nr. 7" genomfördes 124 "fredliga" kärnvapenexplosioner, 117 av dem utfördes utanför gränserna för kärnvapenprovplatser, och med hjälp av explosioner av kärnladdningar löste forskare endast nationella ekonomiska problem. Sålunda utfördes kärnvapenexplosionen närmast Moskva i Ivanovo-regionen.

Man antog att det med hjälp av fredliga kärnvapenexplosioner under jord skulle vara möjligt att intensifiera olje- och gasproduktionen, skapa hamnar, kanaler och reservoarer och även utveckla mineraltillgångar i fattiga fält.

källor