МИРНЫЕ ЯДЕРНЫЕ ВЗРЫВЫ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Кудрявцев Д. К.

МИФИ, г. Москва


Огромная энергия, выделяющаяся при ядерных взрывах, с самого начала работ над ядерным оружи­ем приводила к мысли о  ее использовании в мирных целях. Каждый килограмм термоядерного топлива способен в составе термоядерного устройства вы­делить энергию, эквивалентную взрыву 30 тыс. т. взрывчатого вещества. Ядерный взрыв (ЯВ) такой мощности  стоит около миллиона долларов. При дальнейшем увеличении мощности  ядерного устройства в десятки и сотни раз его стоимость растет незначительно. Термоядерный взрыв сегодня — это самый мощный  и в то же время самый дешевый ис­точник энергии на Земле. В боевых термоядерных зарядах примерно половина энергии выделяется в реакциях деления ядер урана и плутония с образова­нием соответствующего количества радиоактивных осколков деления. Это и является главным препятствием для использования таких зарядов в промышленности. Если бы вся энергия взрыва получалась в реакциях синтеза, то радиоактивность в основном определялась бы несгоревшим тритием и активацией нейтронами различных материалов заряда и окружающей  среды. Степенью чистоты такого заряда называют выраженное в процентах отношение энергии, полученной в реакциях синтеза, к полной энергии взрыва.

Если, например, полная энергия составляет 100 кг тротилового эквивалента (т.э.), количество сгоревшего делящегося вещества равно 100 г, чему соответствует энерговыделение примерно 1,6 кт т. э., то эта величина в зарядах для мирных взрывов составляет 98-99%. Остальная часть энергии приходится на реакцию деления урана или плутония.

Выделение огромной энергии ЯВ происходит чрезвычайно быстро и с такой ин­тенсивностью, что менее чем за миллионную долю секунды (10~6 с) сам заряд и материал прилегающих к нему конструкций превращаются в горячую плотную плазму (с температурой до десятка миллионов  градусов).

С помощью ЯВ в нашей стране интенсифициро­вали добычу нефти и газа, построили в толще соляных месторождений громадные сферические емкости для хранения нефти и газопродуктов, успешно производили геофизическую сейсморазведку.

Ниже приводятся другие возможные применения ЯВ которые обсуждались на  некоторых международных симпозиумах.

1. Космическое применение.

Речь идет о потенциальной опасности, угрожающей Земле из космоса: о возможности столкновения нашей планеты с двумя типами объектов Солнечной системы: астероидами и кометами (если они попадают в атмосферу Земли, их называют метеоритами). Известно около 100 астероидов размерами больше километра. Счи­тается, что их полное число на порядок больше. С помощью ЯВ можно изменить траек­торию полета астероида.

Помимо вышеназванного применения существует нереализованный, но практически разрабатывавшийся в свое время проект использования ЯВ – ядерный взрыволет. Идея по его созданию была высказана А.Д. Саха­ровым в 1962 году в Федеральном ядерном центре (Саров), которая состояла в использовании ЯВ для вывода в космос огромного полезного веса.

2. Уничтожение.

Другой областью, где целесообразность использования ЯВТ близка к безальтернативности, является  проблема уничтожения накопленных запасов химического оружия. Каким образом Россия будет, согласно принятым на себя обязательствам по Конвенции о запрещении химического оружия и его уничтожении,  ликвидировать свои химические боеприпасы общей массой около 400 тыс. т. (из них 40 тыс собственно ОВ), до сих пор не ясно даже концептуально.

3. Исследование различных свойств веществ при высоких давлениях (в ударных волнах ЯВ).

Изучение поведения веществ при больших дав­лениях при ударно-волновом сжатии имеет боль­шое научное и практическое значение. Теоретичес­кая обработка результатов таких исследований дает сведения об уравнении состояния веществ при вы­соких давлениях, что весьма важно для решения не­которых проблем геофизики, астрофизики и других разделов науки.

4. Взрывная ядерная энергетика.

На Земле  имеются практически неограниченные запасы дейтерия. Он может быть использован в термоядерных реакциях синтеза с выделением огромной энергии. Сотрудниками РФЯЦ в г.Снежинск предлагается импульсно-периодический реактор, в котором с частотой около 1 раза в 5-10 секунд взрываются мини бомбы с дейтериевым термоядерным топливом.

5. Влияние радиоактивного излучения на здоровье.

Достоверные данные о нанесении, вследствие проведения взрыва, ущерба жизни и здоровью хотя бы одного человека отсутствуют, и ни у одного участника работ или жителя не была достоверно зафиксирована причинно-следственная связь между возрастным ухудшением здоровья и фактом проведения взрыва.