Наследие мирных ядерных взрывов для природы России
Почти месячная экспедиция Русского географического общества мало-помалу идет к концу. Довольно однообразный обратный путь скрашивают беседы о разных возможностях использования чудовищной силы атома. Ядерные взрывы в бывшем Советском Союзе проводили не только военные. Более 20 лет разрушительную мощь безуспешно пытались использовать в народном хозяйстве. Как при помощи подземных взрывов хотели повернуть реки вспять, об авариях на испытаниях, и о том, каков сейчас фон на бывших полигонах, рассказывает ведущий научный сотрудник Санкт-Петербургского научно-исследовательского института радиационной гигиены (при Роспотребнадзоре) Валерий Рамзаев. Между прочим, он сын профессора Рамзаева, многолетнего директора института, чье имя носит НИИ.
- Думаю, что всем понятно, зачем военные испытывали ядерное оружие. А вот что такое мирный ядерный взрыв?
- С 1964 по 1988 год в СССР велась программа № 7 "Ядерные взрывы для народного хозяйства", заказчиками были самые разные министерства и ведомства, включая министерство среднего машиностроения, министерство геологии.
После того как в 1963 году был подписан договор с США о прекращении испытаний ядерного оружия в воздухе, воде и на земле, Советский Союз в мирных целях провел 124 взрыва по всей стране, из них 81 на территории России, в 19 регионах. Это не считая гораздо большего числа военных взрывов, которые, однако, проводились на двух полигонах, в казахстанском Семипалатинске и на Новой Земле.
Для сравнения: в США было сделано 34 мирных взрыва, хотя американцы начали несколько раньше нас и прекратили программу также раньше, в 70-е годы. Опять же, в отличие от нас, большинство мирных взрывов в США было выполнено на военных полигонах. Кроме того, Индия провела один взрыв.
- Зачем народному хозяйству ядерные взрывы?
- Планов было громадьё. В частности, советское руководство намеревалось при помощи 250 взрывов прорыть канал и соединить русла рек Печора и Кама, чтобы перевести попадающие в Северный Ледовитый океан воды Печоры в южные части страны, в Каспийское море. В то время море сильно мелело и для улучшения ситуации был разработан этот прожект.
Американцы же собирались прорыть второй Панамский канал и сделать на Аляске гавань для кораблей.
Кроме каналов при помощи ядерных взрывов проводили сейсмическое зондирование земной коры. Попросту говоря, смотрели какие полезные ископаемые лежат в недрах.
В основном все эти взрывы носили экспериментальный характер: многие прошли в штатном режиме, какие-то - нет. Неудачных взрывов у нас было четыре: два - аварийных и два - приравненных к аварийным.
- Ага… Вижу красные точки на карте. Расскажите о них поподробнее.
- Начнем с Запада, с Ивановской области. Аварийный взрыв "Глобус-1" под Кинешмой на берегу реки Шача (приток Волги) был проведен в 1971 году. Занимались сейсмическим зондированием земной коры. Примерно через 20 минут после подрыва заряда началось истечение из скважины на поверхность земли грязи и воды, после чего промплощадка вокруг скважины оказалась загрязненной. Были предприняты попытки дезактивации, пробурили даже дополнительную экспериментальную скважину. Из нее, кстати говоря, до сих пор поступает очень загрязненная радионуклидами вода на поверхность. По-прежнему существует опасность загрязнения Волги массами земли, которые содержат в больших концентрациях цезий-137 и стронций-90.
Хотя надо сказать четко - были проведены инженерные работы для предотвращения размывания грунтовой массы. Для реки Шача был сделан канал, и вода была отведена от промплощадки на приличное расстояние.
Второй, приравненный к аварийному взрыв "Тайга" также пришелся на 70-е годы. Он как раз и предназначался для испытания ядерно-взрывных технологий с целью прокладки русла канала, связывающего Печору и Каму. На севере нынешнего Пермского края было подорвано одновременно три заряда.
- Какое там сейчас загрязнение?
- В настоящее время на месте взрыва находится красивое озеро. В ближнем окружении населенных пунктов нет, хотя люди туда ходят, собирают грибы и ягоды на берегу. Но остаточные уровни загрязнения там существуют. В настоящее время вода в озере загрязнена точно ниже уровня действующих норм радиационной безопасности, ниже уровня вмешательства для питьевой воды, так что даже пить воду оттуда можно. Что касается самой земли, то загрязнение на некоторых участках достигает уровня радиоактивных отходов, сравнимо с уровнями пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС районов Брянской области.
Но что интересно, мы проверяли там грибы, ягоды и рыбу - потреблять можно без ограничений. Может быть это связано с тем, что техногенные радионуклиды, в частности, цезий-137 находятся в почве в малоподвижной форме и их переход в растения затруднен. При тех же уровнях загрязнения почвы грибы и ягоды в Брянской области загрязнены намного выше уровня норм радиационной безопасности.
- Знают ли люди об опасности?
- Местные охотники и рыбаки, вероятно, знают. А вот туристы могут не знать. Место требует к себе определенного внимания. Надо устанавливать знаки, предупреждающие об опасности долговременного пребывания на этой территории и ведения хозяйственной деятельности. Должны быть ограничения на проведение буровых работ и перемещение грунта. За исключением реабилитации территории, когда радиоактивный слой почвы снимается бульдозером и захоранивается в глубокой траншее на месте или вывозится для дальнейшего захоронения.
- Почему был положен под сукно проект канала между Печорой и Камой? Из-за неудачного испытания?
- В том числе. Но в первую очередь из-за проведенного учеными расчета. Оказалось, что берега канала не смогут долго держать воду, и она рано или поздно вырвется из проложенного русла. Проект был свернут быстро. Рядом с тремя взорванными скважинами были пробурены еще три. Все шесть скважин находились на линии длиной в километр, предполагалось, что это будет участок будущего канала. Но заряды вытащили, три незадействованные скважины засыпали. Забавно, но не все поверили, что бомбы забрали из шахт, и в 2000-е годы оголовки скважин разрыли какие-то "чёрные" копатели. Ничего интересного, конечно, не нашли.
- Идем по карте дальше на восток. Взрывы "Кристалл" и "Кратон-3" проведены были в Якутии?
- Совершенно верно, в Якутии всего было 12 площадок, где проводились взрывы. Приравненный к аварийным взрыв "Кристалл", проведенный в 1974 году, предназначался для создания плотины хвостохранилища горно-обогатительной фабрики комбината по производству алмазов, трубка "Удачная". Но навал достаточной высоты не образовался, наоборот, на этом месте образовалась воронка. Поэтому применение ядерно-взрывных технологий в условиях вечной мерзлоты для этих целей было признано непригодным. Хвостохранилище в итоге было построено, но другими методами. В настоящее время в этом месте выполнены очень серьезные инженерные работы для консервации воронки, сделана семиметровая насыпь из камней, покрывающая всю зону взрыва диаметром 240 метров. Территория оцеплена колючей проволокой с предупреждающими знаками.
- Почему понадобились проволока и знаки? Там страшные уровни излучения?
- Нет, уровни сравнительно низкие. Но, в отличие от других безлюдных мест проведения мирных ядерных взрывов, рядом находится город Удачный, чьим градообразующим предприятием и является алмазодобывающая трубка "Удачная". Запретная зона находится в 7 километрах от города, но, тем не менее, это близко, есть дорога, люди могут туда попасть.
- Было ли загрязнение города в момент взрыва?
- Взрыв был проведен с учетом розы ветров, и облако, которое было не очень большим, ушло в противоположную сторону от города. Никакого загрязнения территории Удачного не произошло. Мы выезжали и это специально проверяли.
- А что с "Кратоном-3"? Он где-то рядом?
- Да, где-то в 70 километрах южнее. Проведен в 1978 году с целью сейсмического зондирования земли. Он оказался наиболее аварийным, участники эксперимента были тоже облучены. На глубине 577 метров была заложена бомба мощностью 22 килотонны, образно выражаясь, в одну "хиросиму". Не рассчитали направление ветра, а кто-то из Москвы скомандовал "жмите на кнопку", и около восьмидесяти человек, накрытых радиоактивным облаком, получили дозу до 300 миллизивертов внешнего облучения. Это еще не лучевая болезнь, но тот уровень, когда надо проходить медицинское освидетельствование. Кроме того, там было еще и внутреннее облучение, связанное с попаданием в легкие радиоактивной пыли, плюс бета-излучение.
- Что сейчас на том месте?
- В 1979 году стало понятно, что лиственничный лес на месте взрыва погиб на площади примерно в один квадратный километр. В 1990-е годы были обнаружены необратимые изменения лишайников и мхов. Мы туда ездили в 2002 году, определяли количество радиоактивности на единицу площади почвы и содержание техногенных радионуклидов в элементах пострадавшей лесной экосистемы. Оказалось, что по уровням загрязнения изотопами цезия, плутония и стронция ветки мертвых лиственниц и мертвые лишайники могут быть отнесены к категории радиоактивных отходов. Заметное поражение леса будет сохраняться там более ста лет. Хотя постепенно происходит и возрождение экосистемы. Развиваются молодые лиственницы, которые тоже достаточно загрязнены, так как происходит переход радиоактивности из почвы в молодое растение. Рядом протекает река Марха, из бассейна Лены, но загрязнение определяется только недалеко от площадки. Для предотвращения радиоактивного стока в ручьях были сделаны ловушки-ямки с цеолитом, природным сорбентом. В 2007 году наиболее фонящая часть площадки была засыпана гравиевой подушкой высотой 1,7 метра.
Мёртвые лиственницы на месте взрыва "Кратон-3"
© Санкт-Петербургский НИИ радиационной гигиены им. П.В. Рамзаева
- Какова технология проведения подземных ядерных взрывов?
- Подготовка к взрыву идет несколько месяцев или даже годы. Бурится скважина или, если речь идет о горном массиве, делается штольня. Бывает, что планируется взрыв с выбросом породы на поверхность, например, чтобы сделать воронку и наполнить ее водой. Так, кстати, сформировалось озеро Чаган в Казахстане. Или же сделать насыпь, плотину, как в Якутии рядом с Удачным. В этом случае глубина заложения заряда небольшая, около сотни метров. Мощность взрыва самая различная. Так, для взрыва "Чаган" использовалась очень приличная мощность, 140 килотонн, 7 "хиросим". А взрыв "Кристалл" был мощностью всего 1,7 килотонны.
Бывает, что задачей является сейсмическое зондирование или создание полости в недрах, чтобы туда потом что-то закачать. Например, такие взрывы были проведены в Астраханской области, в залежах каменной соли. Взрывали, а потом туда закачивали для хранения газовый конденсат. В этом случае глубина взрыва была несколько сотен метров, и более километра.
После того как скважина пробурена и заложено взрывное устройство, она заливается в большинстве случаев бетоном для того, чтобы не было выхода продуктов взрыва на поверхность. Потом надо нажать на кнопку - БУМ!
- А что сейчас на местах неаварийных взрывов? Там какие уровни радиации?
- В таких местах мы тоже были. Например, взрыв "Кварц-3" в Ханты-Мансийском автономном округе. Сейчас там бетонная тумба, металлический столбик и табличка, которая сообщает, что буровые и прочие земляные работы запрещаются в радиусе 350 метров. По результатам детальной гамма-съёмки, отбора проб почвы, лишайников, грибов и ягод мы пришли к заключению, что никакого остаточного загрязнения в настоящее время не существует. Эти взрывы никак не выдают себя в настоящее время, но это не значит, что за ними не надо следить. Если сегодня все хорошо, то это не значит, что о местах взрывов надо забыть.
- Думаю, что всем понятно, зачем военные испытывали ядерное оружие. А вот что такое мирный ядерный взрыв?
- С 1964 по 1988 год в СССР велась программа № 7 "Ядерные взрывы для народного хозяйства", заказчиками были самые разные министерства и ведомства, включая министерство среднего машиностроения, министерство геологии.
После того как в 1963 году был подписан договор с США о прекращении испытаний ядерного оружия в воздухе, воде и на земле, Советский Союз в мирных целях провел 124 взрыва по всей стране, из них 81 на территории России, в 19 регионах. Это не считая гораздо большего числа военных взрывов, которые, однако, проводились на двух полигонах, в казахстанском Семипалатинске и на Новой Земле.
Для сравнения: в США было сделано 34 мирных взрыва, хотя американцы начали несколько раньше нас и прекратили программу также раньше, в 70-е годы. Опять же, в отличие от нас, большинство мирных взрывов в США было выполнено на военных полигонах. Кроме того, Индия провела один взрыв.
- Зачем народному хозяйству ядерные взрывы?
- Планов было громадьё. В частности, советское руководство намеревалось при помощи 250 взрывов прорыть канал и соединить русла рек Печора и Кама, чтобы перевести попадающие в Северный Ледовитый океан воды Печоры в южные части страны, в Каспийское море. В то время море сильно мелело и для улучшения ситуации был разработан этот прожект.
Американцы же собирались прорыть второй Панамский канал и сделать на Аляске гавань для кораблей.
Кроме каналов при помощи ядерных взрывов проводили сейсмическое зондирование земной коры. Попросту говоря, смотрели какие полезные ископаемые лежат в недрах.
В основном все эти взрывы носили экспериментальный характер: многие прошли в штатном режиме, какие-то - нет. Неудачных взрывов у нас было четыре: два - аварийных и два - приравненных к аварийным.
- Ага… Вижу красные точки на карте. Расскажите о них поподробнее.
- Начнем с Запада, с Ивановской области. Аварийный взрыв "Глобус-1" под Кинешмой на берегу реки Шача (приток Волги) был проведен в 1971 году. Занимались сейсмическим зондированием земной коры. Примерно через 20 минут после подрыва заряда началось истечение из скважины на поверхность земли грязи и воды, после чего промплощадка вокруг скважины оказалась загрязненной. Были предприняты попытки дезактивации, пробурили даже дополнительную экспериментальную скважину. Из нее, кстати говоря, до сих пор поступает очень загрязненная радионуклидами вода на поверхность. По-прежнему существует опасность загрязнения Волги массами земли, которые содержат в больших концентрациях цезий-137 и стронций-90.
Хотя надо сказать четко - были проведены инженерные работы для предотвращения размывания грунтовой массы. Для реки Шача был сделан канал, и вода была отведена от промплощадки на приличное расстояние.
Второй, приравненный к аварийному взрыв "Тайга" также пришелся на 70-е годы. Он как раз и предназначался для испытания ядерно-взрывных технологий с целью прокладки русла канала, связывающего Печору и Каму. На севере нынешнего Пермского края было подорвано одновременно три заряда.
- Какое там сейчас загрязнение?
- В настоящее время на месте взрыва находится красивое озеро. В ближнем окружении населенных пунктов нет, хотя люди туда ходят, собирают грибы и ягоды на берегу. Но остаточные уровни загрязнения там существуют. В настоящее время вода в озере загрязнена точно ниже уровня действующих норм радиационной безопасности, ниже уровня вмешательства для питьевой воды, так что даже пить воду оттуда можно. Что касается самой земли, то загрязнение на некоторых участках достигает уровня радиоактивных отходов, сравнимо с уровнями пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС районов Брянской области.
Но что интересно, мы проверяли там грибы, ягоды и рыбу - потреблять можно без ограничений. Может быть это связано с тем, что техногенные радионуклиды, в частности, цезий-137 находятся в почве в малоподвижной форме и их переход в растения затруднен. При тех же уровнях загрязнения почвы грибы и ягоды в Брянской области загрязнены намного выше уровня норм радиационной безопасности.
- Знают ли люди об опасности?
- Местные охотники и рыбаки, вероятно, знают. А вот туристы могут не знать. Место требует к себе определенного внимания. Надо устанавливать знаки, предупреждающие об опасности долговременного пребывания на этой территории и ведения хозяйственной деятельности. Должны быть ограничения на проведение буровых работ и перемещение грунта. За исключением реабилитации территории, когда радиоактивный слой почвы снимается бульдозером и захоранивается в глубокой траншее на месте или вывозится для дальнейшего захоронения.
- Почему был положен под сукно проект канала между Печорой и Камой? Из-за неудачного испытания?
- В том числе. Но в первую очередь из-за проведенного учеными расчета. Оказалось, что берега канала не смогут долго держать воду, и она рано или поздно вырвется из проложенного русла. Проект был свернут быстро. Рядом с тремя взорванными скважинами были пробурены еще три. Все шесть скважин находились на линии длиной в километр, предполагалось, что это будет участок будущего канала. Но заряды вытащили, три незадействованные скважины засыпали. Забавно, но не все поверили, что бомбы забрали из шахт, и в 2000-е годы оголовки скважин разрыли какие-то "чёрные" копатели. Ничего интересного, конечно, не нашли.
- Идем по карте дальше на восток. Взрывы "Кристалл" и "Кратон-3" проведены были в Якутии?
- Совершенно верно, в Якутии всего было 12 площадок, где проводились взрывы. Приравненный к аварийным взрыв "Кристалл", проведенный в 1974 году, предназначался для создания плотины хвостохранилища горно-обогатительной фабрики комбината по производству алмазов, трубка "Удачная". Но навал достаточной высоты не образовался, наоборот, на этом месте образовалась воронка. Поэтому применение ядерно-взрывных технологий в условиях вечной мерзлоты для этих целей было признано непригодным. Хвостохранилище в итоге было построено, но другими методами. В настоящее время в этом месте выполнены очень серьезные инженерные работы для консервации воронки, сделана семиметровая насыпь из камней, покрывающая всю зону взрыва диаметром 240 метров. Территория оцеплена колючей проволокой с предупреждающими знаками.
- Почему понадобились проволока и знаки? Там страшные уровни излучения?
- Нет, уровни сравнительно низкие. Но, в отличие от других безлюдных мест проведения мирных ядерных взрывов, рядом находится город Удачный, чьим градообразующим предприятием и является алмазодобывающая трубка "Удачная". Запретная зона находится в 7 километрах от города, но, тем не менее, это близко, есть дорога, люди могут туда попасть.
- Было ли загрязнение города в момент взрыва?
- Взрыв был проведен с учетом розы ветров, и облако, которое было не очень большим, ушло в противоположную сторону от города. Никакого загрязнения территории Удачного не произошло. Мы выезжали и это специально проверяли.
- А что с "Кратоном-3"? Он где-то рядом?
- Да, где-то в 70 километрах южнее. Проведен в 1978 году с целью сейсмического зондирования земли. Он оказался наиболее аварийным, участники эксперимента были тоже облучены. На глубине 577 метров была заложена бомба мощностью 22 килотонны, образно выражаясь, в одну "хиросиму". Не рассчитали направление ветра, а кто-то из Москвы скомандовал "жмите на кнопку", и около восьмидесяти человек, накрытых радиоактивным облаком, получили дозу до 300 миллизивертов внешнего облучения. Это еще не лучевая болезнь, но тот уровень, когда надо проходить медицинское освидетельствование. Кроме того, там было еще и внутреннее облучение, связанное с попаданием в легкие радиоактивной пыли, плюс бета-излучение.
- Что сейчас на том месте?
- В 1979 году стало понятно, что лиственничный лес на месте взрыва погиб на площади примерно в один квадратный километр. В 1990-е годы были обнаружены необратимые изменения лишайников и мхов. Мы туда ездили в 2002 году, определяли количество радиоактивности на единицу площади почвы и содержание техногенных радионуклидов в элементах пострадавшей лесной экосистемы. Оказалось, что по уровням загрязнения изотопами цезия, плутония и стронция ветки мертвых лиственниц и мертвые лишайники могут быть отнесены к категории радиоактивных отходов. Заметное поражение леса будет сохраняться там более ста лет. Хотя постепенно происходит и возрождение экосистемы. Развиваются молодые лиственницы, которые тоже достаточно загрязнены, так как происходит переход радиоактивности из почвы в молодое растение. Рядом протекает река Марха, из бассейна Лены, но загрязнение определяется только недалеко от площадки. Для предотвращения радиоактивного стока в ручьях были сделаны ловушки-ямки с цеолитом, природным сорбентом. В 2007 году наиболее фонящая часть площадки была засыпана гравиевой подушкой высотой 1,7 метра.
Мёртвые лиственницы на месте взрыва "Кратон-3"
© Санкт-Петербургский НИИ радиационной гигиены им. П.В. Рамзаева
- Какова технология проведения подземных ядерных взрывов?
- Подготовка к взрыву идет несколько месяцев или даже годы. Бурится скважина или, если речь идет о горном массиве, делается штольня. Бывает, что планируется взрыв с выбросом породы на поверхность, например, чтобы сделать воронку и наполнить ее водой. Так, кстати, сформировалось озеро Чаган в Казахстане. Или же сделать насыпь, плотину, как в Якутии рядом с Удачным. В этом случае глубина заложения заряда небольшая, около сотни метров. Мощность взрыва самая различная. Так, для взрыва "Чаган" использовалась очень приличная мощность, 140 килотонн, 7 "хиросим". А взрыв "Кристалл" был мощностью всего 1,7 килотонны.
Бывает, что задачей является сейсмическое зондирование или создание полости в недрах, чтобы туда потом что-то закачать. Например, такие взрывы были проведены в Астраханской области, в залежах каменной соли. Взрывали, а потом туда закачивали для хранения газовый конденсат. В этом случае глубина взрыва была несколько сотен метров, и более километра.
После того как скважина пробурена и заложено взрывное устройство, она заливается в большинстве случаев бетоном для того, чтобы не было выхода продуктов взрыва на поверхность. Потом надо нажать на кнопку - БУМ!
- А что сейчас на местах неаварийных взрывов? Там какие уровни радиации?
- В таких местах мы тоже были. Например, взрыв "Кварц-3" в Ханты-Мансийском автономном округе. Сейчас там бетонная тумба, металлический столбик и табличка, которая сообщает, что буровые и прочие земляные работы запрещаются в радиусе 350 метров. По результатам детальной гамма-съёмки, отбора проб почвы, лишайников, грибов и ягод мы пришли к заключению, что никакого остаточного загрязнения в настоящее время не существует. Эти взрывы никак не выдают себя в настоящее время, но это не значит, что за ними не надо следить. Если сегодня все хорошо, то это не значит, что о местах взрывов надо забыть.