Ядерні вибухові технології коли з ними краще ніж без них

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

А. Б. Колдобскій

Ядерний вибух - унікальне фізичне явище, єдиний освоєний людством спосіб миттєвого виділення колосальних, воістину космічних кількостей енергії по відношенню до маси і об'єму самого пристрою. Було б нелогічним припустити, що таке явище залишиться без уваги вчених та інженерів.

Перші науково-технічні публікації з цієї проблеми з'явилися в США і СРСР у середині 50-х рр.. У 1957 р. Комісія з атомної енергії США прийняла науково-технічну програму «Plowshare» (англ. - плуг) з мирного використання ядерних вибухових технологій (ЯВТ). Перший мирний ядерний вибух за цією програмою - «Гном», потужністю 3,4 кт, - було проведено на невадському випробувальному полігоні в 1961 р., а 15 січня 1965 вибух на викид грунту потужністю близько 140 кт, проведений в руслі р. Чаган на території Семипалатинського випробувального полігону, відкрив радянську «Програму N 7».

Останній же радянський мирний ядерний вибух «Рубін-1» був проведений в Архангельській області 6 вересня 1988 За цей час в СРСР було проведено 115 подібних вибухів (РФ - 81, Казахстан - 29, Узбекистан і Україна - по 2, Туркменія - 1 ). Середня потужність використовуваних при цьому пристроїв склала 14,3 кт, а без врахування двох самих потужних вибухів (140 і 103 кт) - 12,5 кт.

Для чого, власне, проводилися мирні ядерні вибухи? При всій «екзотичності» цього питання на нього доводиться відповідати по суті, надто стійким в уявленнях як широких мас населення, так і багатьох елітних і інтелектуальних кіл залишається уявлення про них як про мало не самодіяльних «забавах» атомників, - непотрібних, а швидше за все, і дуже шкідливих для природи і суспільства.

Отже, з 115 мирних ядерних вибухів 39 виконані з метою глибинного сейсмозондірованія земної кори для пошуку корисних копалин, 25 - для інтенсифікації нафтових і газових родовищ, 22 - для створення підземних ємностей для зберігання газу і конденсату, 5 - для гасіння аварійних газових фонтанів, 4 - для створення штучних каналів і водосховищ, по 2 - для дроблення руди в кар'єрних родовищах, для створення підземних ємностей - колекторів для видалення токсичних відходів хімічних виробництв та для спорудження насипних дамб, 1 - для запобігання гірських ударів і газових викидів в підземних вугільних виробках, 13 - для дослідження процесів самозахороненія радіоактивних речовин в центральній зоні вибуху. Найбільш значущими замовниками були Мінгео СРСР (51 вибух), Мингазпром (26), Миннефтепром (13). Власне на замовлення Мінсередмашу було вироблено 19 мирних ядерних вибухів.

Не обговорюючи тут промислової та економічної ефективності вибухів різного призначення (частково до цього ми повернемося нижче), слід на підставі сказаного зробити очевидний висновок: ми маємо справу з технологією, безумовно, небезпечною, але в багатьох випадках досить ефективною, а іноді, як ми побачимо , що не має технічних альтернатив. А тому й обговорювати ядерно-вибухові технології слід саме як такі, але зовсім не як якийсь атрибут сатани, настільки ж невід'ємний, як сірчаний запах, хвіст і вила.

Що ж до небезпеки ... Достовірні дані про нанесення внаслідок проведення вибуху шкоди життю та здоров'ю хоча б однієї людини відсутні, і ні у одного учасника робіт або жителя не була достовірно зафіксована причинно-наслідковий зв'язок між віковим погіршенням здоров'я і фактом проведення вибуху. Говорити в цих умовах про «особливу небезпеку» ядерних вибухових технологій, знаючи про Бхопале (1500 загиблих одномоментно), Севезо і Мінамата, про страшних цифрах загиблих у вугільних шахтах, автокатастрофах і т.д. якось ніяково. При цьому автор зовсім не хоче постати противником хімічної промисловості або автотранспорту, йому хотілося б лише звернути увагу читача на той простий, але, на жаль, іноді вислизає від уваги «захисників природи» факт, що безпечних технологій не буває, що технологічний ризик є неминуча плата за досягнутий рівень цивілізаційного розвитку і що повна відмова від цього ризику рівнозначний відмови від самих технологій, що негайно поверне людство до шкура, печерах і кам'яним сокирам. Якщо ж «особлива небезпека» ядерних вибухових технологій в уявленні деяких ЗМІ зумовлена ​​лише тим, що вони ядерно-вибухові, то розмова переводиться в іншу площину, що лежить за рамками цієї статті, - там мало компетентності та реальної турботи про благополуччя зовнішнього середовища, але зазвичай дуже багато ангажованою політики.

По суті ж розумне обговорення всіх технологій повинне вестися (якщо мати на увазі лише технічні, економічні та екологічні аспекти справи) в цільовому чотирикутнику «ефект-збиток-вартість-альтернатива». У разі ЯВТ цього, втім, мало, оскільки «чотирикутник» перетворюється, образно кажучи, в «куб», якщо мати на увазі надзвичайну значущість також політичних і в першу чергу юридичних аспектів проблеми.

Мається на увазі, що, зрозуміло, безглуздо обговорювати ЯВТ, абстрагуючись від факту існування Договору про всеосяжну заборону ядерних випробувань, п. 1 ст. 1 якого прямо забороняє державі-учасниці (в тому числі і Росії) проводити будь-які ЯВ незалежно від їх мети і призначення. З урахуванням цього автор хотів би цілком однозначно визначити свою позицію: він ні в якому разі не закликає до ревізії Договору або тим більше до його порушення. Мова у пропонованому їм підході йде про те, щоб, неупереджено і аргументовано проаналізувавши можливості ЯВТ, відповісти на питання про доцільність їх використання в певних випадках; саме, в тих, коли таке використання з економічної, екологічної, соціальної точок зору є об'єктивно найкращим рішенням деякої важливої ​​проблеми і має право тому розраховувати і на міжнародне розуміння і згода (зрозуміло, при цьому повинні бути виключені навіть натяки на можливість отримання будь-яких військових вигод). І якщо відповідь на сформульоване питання буде позитивним по суті, докласти потім зусилля до бездоганного правового оформлення такого висновку в рамках, передбачених для цього згаданим Договором, - про що мова нижче.

Повертаючись до обговорення ЯВТ як таких, відзначимо, що з самого початку реалізації «Програми N 7» у неї був закладений принцип, згідно з яким обов'язковою умовою застосування ЯВТ є або відсутність «традиційної» технології, або економічна та / або екологічна недоцільність її використання. Згодом ці вимоги стали ще більш жорсткими:

«1. Ні за яких умов не повинні навіть розглядатися ядерні вибухи, при яких вимірні кількості радіоактивних продуктів можуть потрапити в доступні людині зони зовнішнього середовища. Це всі види так званих вибухів зовнішньої дії, що тягнуть за собою видимі зміни на земній поверхні, - спорудження водосховищ («Чаган»), каналів (об'єкт «Тайга», Пермська обл.), Насипних дамб («Кристал», Саха-Якутія) , провальних воронок («Галіт», Казахстан). Слід враховувати, що в цих випадках майже завжди є технологічна альтернатива (гребля, канал або водосховищі можуть бути споруджені і традиційними способами).

«2. Не повинні використовуватися ядерні вибухи, в результаті яких радіоактивні продукти хоча і не потрапляють безпосередньо в середовище проживання людини (вибухи внутрішньої дії, або камуфлетной), але будуть знаходитися в контакті з продуктами, використовуваними людиною (освіта сховищ газу і конденсату, дроблення руди, інтенсифікація родовищ нафти і газу). Хоча найчастіше технологічної альтернативи таким вибухів немає, зазвичай є альтернатива цільова (замість інтенсифікації виснажених родовищ можна зосередити зусилля на розвідці і розвитку нових). Крім цього практика виявила небажані радіаційні наслідки: забруднення ділянок проммайданчиків при розбурюванні («проколі») таких порожнин, втрата їх робочого об'єму і віджимання до поверхні радіоактивних розсолів при експлуатації газосховищ, створених у пластах кам'яної солі та ін.)

«3. Повинні бути «заморожені» будь-які ядерні вибухи камуфлетной, якщо вони не є єдиним - швидким і ефективним - рішенням, відповідним з масштабом проблеми (наприклад аварійних газових фонтанів).

Перше гасіння було виконано на Урта-Булакського газовому родовищі в Узбекистані, де на глибині 2450 м був розкритий газовий пласт тиском вище 300 атм. 11 грудня 1963 стався викид газу, виник аварійний фонтан зі середньодобовим дебітом 12 млн. м3, - цього вистачило б для постачання такого міста, як Санкт-Петербург. Крім економічних втрат воістину колосальний був і екологічний збиток - газ містив значну кількість високотоксичного сірководню, тривалий вплив якого на живу природу могло призвести до непередбачуваних наслідків, а виниклу пожежу додав до цього і оксиди вуглецю. Автор, сам учасник більш пізніх робіт такого роду, ніколи не забуде смердюче сірководневе дихання аварійного газового фонтану.

Тривали протягом майже трьох років спроби впоратися з цим лихом традиційними способами були безуспішні, за цей час було втрачено близько 15,5 млрд м3 газу. За справу взялися атомники. Під керівництвом тодішнього міністра МСМ Є. П. Славського була розроблена оригінальна методика ліквідації викиду, заснована на бурінні похилій свердловини з поверхні Землі до стовбура аварійної свердловини і підривом спеціального ядерного заряду (потужністю 30 кт) на глибині понад 1500 м та на відстані близько 40 м від стовбура. Ідея полягала в тому, що величезна - у десятки тисяч атмосфер - тиск у зоні стиску переріже стовбур аварійної свердловини, як ножицями.

Після вибуху (30 вересня 1966 р.) вихід газу з аварійної свердловини припинився через 25 с (!). Виходу радіоактивних продуктів на поверхню не було, як не було і ускладнень в подальшій експлуатації родовища.

Подібним же чином були приборкані ще чотири аварійних газових фонтану (в Узбекистані, Туркменії, України та Росії). При цьому використовувалися пристрою потужністю від 4 до 47 кт, підірвані на глибинах від 1510 до 2480 м. Ні раннього постдетонаціонного, ні пізнього виходу радіоактивних продуктів на земну поверхню не спостерігалося. Слід зазначити, що на двох родовищах застосування традиційних методів ліквідації фонтану було взагалі неможливо, тому що при відсутності вираженого гирла аварійної свердловини відбувалося інтенсивне напірне поширення газу по верхніх проникним геологічним горизонтів з утворенням газових грифонів на значній площі (у радіусі до кілометра від гирла).

Описана ядерна вибухова технологія є суто вітчизняної, ніде в світі подібний метод ніколи не застосовувався. Читачеві надається право судити самому, як слід було вчинити в описаній ситуації: використовувати ядерний вибух або, спостерігаючи, як безповоротно зникають мільярди кубометрів найціннішого енергетичної сировини, і задихаючись від сірководню і чадного газу, читати для самозаспокоєння праці сучасних «екологів» про апріорної шкодочинності будь-яких ядерних вибухових технологій. Поняття «еколог» не випадково взято тут у лапки - екологія є наука (надзвичайно цікава і абсолютно необхідна) про взаємозв'язки у зовнішньому середовищі (до слова, говорити, як це робиться суцільно й поруч, про «погану екологію» нітрохи не більш розумно, ніж про «погану фізики», «поганий математики» і т.д.), і вона не має нічого спільного з гучною і агресивною діяльністю «упертих» і зазвичай технічно безграмотних супротивників сучасних технологій, адептів «зеленої пустелі».

Інший областю, де доцільність використання ЯВТ близька до безальтернативності, є проблема знищення накопичених запасів хімічної зброї. Яким чином Росія буде згідно з прийнятими на себе зобов'язаннями по Конвенції про заборону хімічної зброї та її знищення ліквідувати свої хімічні боєприпаси загальною масою близько 400 тис т (з них 40 тис власне ОВ), до цих пір не ясно навіть концептуально. Навіть якщо не обговорювати зрозумілих надзвичайних труднощів вишукування необхідних для цього величезних коштів (за різними оцінками, від 2 до 5 млрд дол.)

По-перше, висока ступінь екологічної загрози. Традиційні технології передбачають роздільне знищення окремих компонентів боєприпасів і контейнерів з ОР, для чого обов'язкова операція расснаряженія боєприпасів (ймовірно, і розбирання об'ємних контейнерів, а також допоміжного обладнання). Зауважимо, що навіть у штатному режимі експлуатації відсутня гарантія 100%-ного знищення ОВ, тобто можливі їх слідові кількості в планових експлуатаційних газо-аерозольних викидах. По суті не вирішена проблема оцінки ступеня небезпеки тривалого впливу малих (нижче гранично-допустимих) концентрацій парів ОР на людей, тварин і рослини, а такий вплив в рамках традиційних технологій видається майже неминучим.

По-друге, проблеми соціальні. Труднощі з введенням в експлуатацію пілотного російського підприємства в м. Чапаевске Самарської обл., Як відомо, багато в чому обумовлені негативною позицією населення, цілком обгрунтованою. Очевидно, що і стосовно до інших подібних підприємствам не варто чекати чогось іншого (якщо тільки не прийняти на озброєння сформульований ще А. Д. Сахаровим принцип «оберігання народу від спокуси дуже гіркого знання»).

По-третє, значна частина російських ОВ та споряджених ними боєприпасів зберігається вже понад 20 років при гарантованих безпечних терміни зберігання

10-15 років. Жахлива перспектива зараження при аварії, імовірність якої безперервно зростає, складів і навколишньої місцевості, найважчих поразок обслуговуючого персоналу і людей у ​​сусідніх населених пунктах, нанесення величезного економічного та екологічного збитку постає при цьому на весь зріст.

Ліквідація хімічної зброї за допомогою підземного ядерного вибуху в безпосередній близькості від складу ВВ, хімічних боєприпасів або технологічного обладнання завдяки розвиває при цьому надвисоким температур і тиску забезпечує повне випаровування і розкладання знищуваних матеріалів і речовин з подальшою фіксацією розплаву оточуючих силікатних порід разом з продуктами розкладання в твердому , хімічно дуже інертному, стеклообразном стані. Проникнення навіть слідових кількостей ОВ в зовнішнє середовище виключається зовсім.

За оцінками російських фахівців, для знищення всього обсягу хімічної зброї Росії буде потрібно проведення технологічних ядерних вибухів загальною потужністю близько 4 Мт (наприклад, 40 вибухів по 100 кг кожний). При інтенсивності проведення вибухів 0,5-1 Мт / рік тривалість процесу знищення складе 4-8 років, а сукупна вартість робіт 400-800 млн дол США. Ці вибухи доцільно проводити в штольнях глибиною близько 800 м, на промислових майданчиках, які мають відповідну геологічну структуру. Такий майданчику може бути надано статус Федерального полігону Росії (не виключено і використання Новоземельского полігону).

Зрозуміло, зберігається проблема безпечного транспортування ліквідованих хімічної зброї і ВВ до місця знищення. Однак, по-перше, ця проблема має загальний характер - навряд чи «традиційні» підприємства по знищенню хімічної зброї будуть споруджуватися на всіх семи російських базах його зберігання. По-друге, вже є спеціальні транспортні модулі, що дозволяють забезпечити повну безпеку як перевезень, так і вантажно-розвантажувальних робіт.

Порівняльні характеристики технологій знищення хімічної зброї наведені в таблиці (с. 3). Видно, що використання ядерних технологій переводить завдання в вирішуване, хоча і безперечно складну і масштабну.

На шляху практичного використання ядерних вибухових технологій лежить чимало складнощів, при цьому факт реакції громадськості не можна скидати з рахунків. Проте центр ваги перемістився в міжнародно-правову сферу - в силу очевидного протиріччя з Договором про всеосяжну заборону ядерних випробувань. Слід зазначити, що провідні конструктори російської ядерної зброї С. Воронін, Б. Литвинов та ін неодноразово відзначали «надмірність» такої вимоги саме в контексті негативних наслідків заборони мирних вибухів (втім, таке «жертвопринесення» було, ймовірно, політично виправданим для досягнення такої високої мети, як заборона ядерних випробувань).

З іншого боку, п. 1 ст. 8 Договору прямо передбачає принципову можливість вирішення мирних ядерних вибухів Конференцією з розгляду дії Договору, що проводиться через 10 років після його вступу в силу і обговорює таку можливість за зверненням держави-учасниці, з прийняттям заходів, що виключають отримання від таких вибухів будь-яких військових вигод. Поширена ж побоювання, що під виглядом мирних вибухів можуть проводитися випробування ядерної зброї, без праці спростовується фахівцями. При цьому досить очевидними представляються зміст і послідовність реалізації як технічних, так і організаційних заходів (у тому числі і на міжнародному рівні), надійно гарантують суто мирну спрямованість використовуваної ядерної вибухової технології (див., наприклад, статтю Б. Литвинова і В. Лоборева в журналі «Ядерний контроль», N 36, грудень 1997).

Резюмуючи все сказане вище, слід ще раз повторити: мова йде про небезпечну технологією, що вимагає жорсткої технологічної та виконавської дисципліни, суворого дотримання нормативних документів та інструкцій, бездоганною організації робіт в цілому. Проте відмова від її застосування виглядає, як ми бачимо, ще більш небезпечним, і при цьому ступінь цієї небезпеки збільшується з кожним днем, - немає ніяких підстав думати, що ті ж запаси хімічної зброї як-небудь зникнуть самі собою, від одних лише численних проклять . Минуле обпльовувати взагалі не варто ніколи, згадаємо безсмертні гамзатовскіе рядка. Що ж до істоти колізії, то слід однозначно зрозуміти: проблема оптимального вибору між двома техногенними небезпеками є типова і неминуча ситуація для людського суспільства кінця двадцятого століття, яка, безсумнівно, щоб із ним і в столітті двадцять першому. Шукати у таких ситуаціях вихід на вибоїстих і тупикових дорогах взаємних докорів, недовіри, підозр, мобілізації громадської думки і політичних сил, під гаслами «Бий ось цих!» Або «Геть технології ім'ярек» - справа абсолютно непродуктивне, так можна завдати великої шкоди, навіть із найблагородніших і щирих спонукань. Як доречні тут слова великого вченого і громадянина нашого часу академіка Ю. Б. Харитона:

«Дай Бог, щоб ті, хто прийдуть після нас, знайшли шляхи, знайшли в собі твердість духу і рішучість, прагнучи до кращого, не накоїти найгіршого».

Порівняльні технології знищення хімічної зброї Росії

Параметр Традиційні технології Ядерна вибухова технологія
Вартість, млрд дол США 2-5 0,4-0,8 (без вартості перевезення)
Терміни, років Більше 10 4-6 (залежно від кількості технологічних вибухів)
Будівництво та експлуатація екологічно небезпечних підприємств Потрібно Не потрібно
Екологічна безпека Не гарантується Гарантується
Початок промислового знищення Не визначено (немає заводів зі знищення) Через 1 рік з моменту прийняття рішення
Підземні герметичні сховища-могильники Потрібно Не потрібно

Список літератури

Koldobski A. Aktuelles ZeitgescInformationsdienst. - 1997, N 9, S.1.

Koldobski A. Zivile Explosionen: Geschichte, Folgen, Perspektiven. Oesterreichische Militaerische Zeitschrift. - 1996, N 2, S. 143.

Кедровський О.Л. та ін Основні технологічні аспекти використання підземних ядерних вибухів в народному господарстві. / В зб. «Атомні вибухи в мирних цілях». Під ред. І. Д. Морохова. - М.: Атоміздат, 1970.

Круглов А.К. Штаб галузі до і після 1965 р. - Бюлетень центру громадської інформації з атомної енергії (БЦОІАЕ), 1997, N 1, с. 58.

Філонов Н.П. До питання знищення хімічної зброї за допомогою підземних ядерних вибухів. - БЦОІАЕ, 1994, N 5-6, с. 53.

Ядерні вибухи в СРСР. Випуск 4. Мирне використання ядерних вибухів. / Под ред. В. М. Михайлова. - Москва, 1994.


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
38.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Дві голови динозавра - краще, ніж одна
Слово о полку Ігоревім - Брати і дружина краще загинути ніж бути полоненим
Соціальна реклама коли прибуток більше ніж гроші
Вибухові речовини та вибухові пристрої застосовуються при вчиненні терористичних акцій
Нелегітимні політичні технології та методи боротьби з ними
Краще менше та краще
Вибухові речовини та засоби підривання
Аналіз вірша АА Блоку Про весна без кінця і без краю
Блок а а Аналіз вірша а а блоку про весна без кінця і без краю
© Усі права захищені
написати до нас