stringtranslate.com

Проект Лемех

Выстрел плуга « Седан » 1962 года сместил 12 миллионов тонн земли и создал кратер глубиной 320 футов (98 м) и шириной 1280 футов (390 м).

Проект Plowshare был общей программой США по разработке методов использования ядерных взрывчатых веществ в мирных строительных целях. Программа была организована в июне 1957 года как часть всемирных усилий «Атомы для мира» . В рамках программы 35 [1] ядерных боеголовок были взорваны в 27 отдельных испытаниях. Похожая программа была реализована в Советском Союзе под названием « Ядерные взрывы для народного хозяйства» , хотя советская программа состояла из 124 испытаний.

Успешные демонстрации небоевого использования ядерных взрывчатых веществ включают взрывы горных пород , стимуляцию плотного газа , производство химических элементов , [a] раскрытие некоторых тайн R-процесса звездного нуклеосинтеза и исследование состава глубинной коры Земли , создание данных вибросейсморазведки отражений , которые помогли геологам и последующим горнодобывающим компаниям в разведке . [2] [3] [4]

Нетипично большой и атмосферно-выброшенный ядерный тест Седана также привел геологов к выводу, что кратер Барринджера образовался в результате удара метеорита , а не извержения вулкана , как предполагалось ранее. Это стало первым кратером на Земле, который определенно был доказан как результат удара. [5]

Негативные последствия испытаний проекта Plowshare вызвали значительное общественное сопротивление, что в конечном итоге привело к прекращению программы в 1977 году. [6] К этим последствиям относились тритиевая вода (которую, по прогнозам CER Geonuclear Corporation, планировалось увеличить до уровня 2% от максимального на тот момент уровня для питьевой воды) [7] и выпадение осадков от радиоактивных материалов, которые были закачаны в атмосферу до того, как подземные испытания были предписаны договором .

Обоснование

Используя мирное использование «дружественного атома» в медицинских целях, при удалении грунта, а позднее и на атомных электростанциях, ядерная промышленность и правительство стремились развеять общественные страхи по поводу ядерных технологий и способствовать принятию ядерного оружия . [8] На пике атомного века федеральное правительство Соединенных Штатов инициировало проект Plowshare, включающий «мирные ядерные взрывы». Председатель Комиссии по атомной энергии США в то время Льюис Штраус объявил, что проект Plowshares был призван «подчеркнуть мирное применение ядерных взрывных устройств и тем самым создать климат мирового общественного мнения, более благоприятный для разработки и испытаний оружия». [9] [10] [ нужна цитата для проверки ] Эти испытания должны были продемонстрировать, что атомные бомбы могут быть использованы в мирных целях, что атомный меч можно перековать на орало.

Предложения

Один из проектов Колесницы включал соединение пяти термоядерных устройств в цепочку для создания искусственной гавани.

Предложенные варианты использования ядерных взрывчатых веществ в рамках проекта Plowshare включали расширение Панамского канала , строительство нового водного пути на уровне моря через Никарагуа, получившего название Панатомный канал, прокладывание путей через горные районы для автомагистралей и соединение внутренних речных систем. Другие предложения включали взрывы пещер для хранения воды, природного газа и нефти. Серьёзное рассмотрение было также уделено использованию этих взрывчатых веществ для различных горнодобывающих работ. Одно предложение предполагало использование ядерных взрывов для соединения подземных водоносных горизонтов в Аризоне . Другой план включал поверхностные взрывы на западном склоне долины Сакраменто в Калифорнии для проекта водного транспорта. [6]

Одним из первых серьезных предложений по созданию кратеров, которое было близко к реализации, был проект Колесница , который предполагал использование нескольких водородных бомб для создания искусственной гавани на мысе Томпсон, Аляска . Он так и не был реализован из-за опасений за коренное население и того факта, что потенциальная польза от гавани была невелика, чтобы оправдать риск и расходы. [11]

Проект Carryall [12] , предложенный в 1963 году Комиссией по атомной энергии , Калифорнийским отделением автомагистралей (ныне Caltrans ) и железной дорогой Санта-Фе , предполагал использование 22 ядерных взрывов для прокладки огромного дорожного полотна через Бристольские горы в пустыне Мохаве с целью строительства межштатной автомагистрали 40 и новой железнодорожной линии. [6]

Проект, предложенный в меморандуме 1963 года Национальной лабораторией Лоуренса в Ливерморе, предполагал использование 520 ядерных взрывов мощностью 2 мегатонны для прокладки канала через пустыню Негев в Израиле с предполагаемой стоимостью 575 миллионов долларов (5 миллиардов долларов в 2021 году), который должен был стать альтернативным маршрутом к Суэцкому каналу . [13] [14]

В конце программы основной целью была разработка ядерных взрывчатых веществ и взрывных технологий для стимуляции потока природного газа в «плотных» подземных пластах. В 1960-х годах было выдвинуто предложение об модифицированном процессе добычи сланцевой нефти in situ , который включал создание щебеночной трубы (зоны в сланцевой формации, созданной путем дробления породы на фрагменты) с использованием ядерного взрывчатого вещества . [15] Однако этот подход был заброшен по ряду технических причин.

Тестирование лемеха

Первым мирным ядерным взрывом (PNE) был проект Gnome , проведенный 10 декабря 1961 года в соляном пласте в 24 милях (39 км) к юго-востоку от Карлсбада , на юго-востоке Нью-Мексико . Взрыв высвободил 3,1 килотонны (13 ТДж) энергии на глубине 1184 фута (361 м), что привело к образованию полости диаметром 170 футов (52 м) и высотой 80 футов (24 м). Испытание имело много целей, наиболее публичной из которых было производство пара , который затем можно было бы использовать для выработки электроэнергии. Другой целью было производство полезных радиоизотопов и их извлечение. Еще один эксперимент включал физику времени пролета нейтронов , а четвертый эксперимент включал геофизические исследования, основанные на синхронизированном сейсмическом источнике. Только последняя цель была признана полностью успешной. Взрыв непреднамеренно выпустил радиоактивный пар, пока пресса наблюдала. Частично разработанный эксперимент по детонации Project Coach, который должен был последовать за испытанием Gnome, был затем отменен.

Было проведено несколько испытательных кратерных взрывов; включая взрыв Buggy из пяти 1-килотонных устройств для канала/траншеи в Зоне 30 и самый большой из них в 104 килотонны (435 тераджоулей ) 6 июля 1962 года в северной части Юкка-Флэтс , на испытательном полигоне Комиссии по атомной энергии в Неваде (NTS) в южной части Невады. Взрыв, « Седан », сместил более 12 миллионов коротких тонн (11 000 миллионов килограммов) почвы и привел к радиоактивному облаку, которое поднялось на высоту 12 000 футов (3,7 км). Шлейф радиоактивной пыли направился на северо-восток, а затем на восток в сторону реки Миссисипи . [6]

В течение следующих 11 лет в рамках программы США PNE было проведено еще 26 ядерных взрывов. Радиоактивные обломки от 839 подземных ядерных испытательных взрывов в США остаются захороненными на месте и были признаны нецелесообразными для удаления Управлением по охране окружающей среды в Неваде Министерства энергетики. Финансирование тихо прекратилось в 1997 году, а расходы на программу оцениваются более чем в 770 миллионов долларов США. [6]

Эксперимент по стимуляции природного газа

Три эксперимента по ядерному взрыву были направлены на стимулирование потока природного газа из газовых месторождений «плотных» пластов. В число промышленных участников вошли El Paso Natural Gas Company для испытания Gasbuggy около Фармингтона, Нью-Мексико ; CER Geonuclear Corporation и Austral Oil Company для испытания Rulison ; [16] и CER Geonuclear Corporation для испытания Rio Blanco .

Последний взрыв PNE произошел 17 мая 1973 года под ручьем Фоун-Крик, в 47,5 милях (76,4 км) к северу от Гранд-Джанкшен, штат Колорадо . Три взрыва мощностью 30 килотонн произошли одновременно на глубинах 5768, 6152 и 6611 футов (1758, 1875 и 2015 м). Если бы он был успешным, то планировалось использовать сотни специализированных ядерных взрывчатых веществ на газовых месторождениях западных Скалистых гор . Предыдущие два испытания показали, что полученный природный газ будет слишком радиоактивным для безопасного использования; испытание в Рио-Бланко показало, что три полости взрыва не соединились, как предполагалось, и полученный газ все еще содержал неприемлемые уровни радионуклидов . [17]

К 1974 году в программу технологии стимуляции ядерного газа было инвестировано около 82 миллионов долларов. Было подсчитано, что даже после 25 лет добычи всего природного газа, который считался извлекаемым, окупится только 15–40% инвестиций. Кроме того, концепция того, что горелки печей в Калифорнии вскоре могут выбрасывать следовые количества радионуклидов взрыва в жилые дома, не нашла поддержки у широкой общественности. Загрязненный газ никогда не направлялся в коммерческие линии поставок.

Ситуация оставалась такой в ​​течение следующих трех десятилетий, но возрождение бурения природного газа на западном склоне Колорадо приблизило разработку ресурсов все ближе и ближе к первоначальным подземным взрывам. К середине 2009 года было выдано 84 разрешения на бурение в радиусе 3 миль (4,8 км), а 11 разрешений — в радиусе одной мили (1,6 км) от участка. [18]

Воздействия, противодействие и экономика

Операция Plowshare «началась с большими ожиданиями и большими надеждами». Планировщики считали, что проекты могут быть завершены безопасно, но было меньше уверенности в том, что они могут быть завершены более экономично, чем обычными методами. Более того, не было достаточной поддержки общественности и Конгресса для проектов. Проекты Chariot и Coach были двумя примерами, где технические проблемы и экологические проблемы побудили провести дополнительные исследования осуществимости, которые заняли несколько лет, и каждый проект в конечном итоге был отменен. [2]

Группы граждан выразили обеспокоенность и протест против некоторых испытаний Plowshare. Были опасения, что последствия взрыва Schooner могут осушить активные скважины или вызвать землетрясение. Были протесты против испытаний Rulison и Rio Blanco из-за возможных операций по сжиганию радиоактивного газа и других опасностей для окружающей среды. [2] В статье 1973 года Time использовал термин «Проект Dubious» для описания операции Plowshare. [17]

Несколько из 27 ядерных взрывов проекта Plowshare имели негативные последствия, в первую очередь те, которые проводились на начальном этапе проекта и имели очень высокую взрывную мощность.

О проекте Gnome и тесте Sedan: [6]

Проект Gnome выпустил радиоактивный пар над той самой пресс-галереей, которая была вызвана для подтверждения его безопасности. Следующий взрыв, 104-килотонный взрыв в Юкка-Флэт, штат Невада, сместил 12 миллионов тонн почвы и привел к радиоактивному пылевому облаку, которое поднялось на 12 000 футов [3700 м] и устремилось к реке Миссисипи. Другие последствия — отравленная земля, переселенные общины, загрязненная тритием вода, радиоактивность и осадки от мусора, выброшенного высоко в атмосферу — игнорировались и преуменьшались до тех пор, пока программа не была прекращена в 1977 году, во многом из-за общественного несогласия. [6]

Проект Plowshare показывает, как нечто, призванное улучшить национальную безопасность, может невольно сделать противоположное, если не в полной мере учесть социальные, политические и экологические последствия. Он также «подчеркивает, что общественное негодование и оппозиция могут остановить проекты на их пути». [6]

Ядерные запасы США и Советского Союза/России. Замедление производства ядерного оружия, начавшееся в конце 1970-х годов в США, сильно повлияло на экономические расчеты мирного использования ядерных взрывов.

Социолог Бенджамин Совакул утверждает , что главная проблема с стимуляцией добычи нефти и газа, которую многие считали наиболее перспективным экономическим применением ядерных взрывов, заключалась в том, что добытые нефть и газ были радиоактивными, что заставило потребителей отказаться от них, и это в конечном итоге стало причиной краха программы. [6] Однако нефть и газ иногда изначально являются естественно радиоактивными , и отрасль настроена на работу с нефтью и газом, содержащими радиоактивные загрязнители. [19] Историк доктор Майкл Пейн отмечает, что в первую очередь именно изменение общественного мнения в ответ на такие события, как Карибский кризис , привело к протестам, [20] судебным разбирательствам и общей враждебности, которые положили конец усилиям по стимуляции добычи нефти и газа. Кроме того, поскольку годы шли без дальнейшего развития и замедления производства ядерного оружия, интерес к мирному применению ослаб в 1950–60-х годах. В последующие годы были разработаны более дешевые, неядерные методы стимуляции, подходящие для большинства газовых месторождений США. [21] [22]

Для сравнения, наиболее успешной и прибыльной попыткой ядерной стимуляции , которая не привела к проблемам загрязнения продукции потребителя, был проект «Нева» 1976 года на Средне-Ботуобинском газовом месторождении в Советском Союзе , который стал возможным благодаря использованию нескольких более чистых взрывчатых веществ для стимуляции, благоприятным пластам горных пород и возможному созданию подземной полости для хранения загрязняющих веществ. [23] [24] Советский Союз сохраняет рекорд по самым чистым/самым низким показателям доли деления ядерным устройствам, продемонстрированным на сегодняшний день.

Публичные записи об устройствах, которые произвели наибольшую долю своей мощности посредством реакций синтеза и, следовательно, создали в результате на порядки меньшее количество долгоживущих продуктов деления , — это мирные ядерные взрывы СССР 1970-х годов, при этом три взрыва, в результате которых была прорыта часть канала Печора-Кама , упоминаются как 98%-ный синтез в каждом из трех устройств взрывной мощности 15 килотонн испытания « Тайга» , то есть общая доля деления составила 0,3 килотонны в устройстве мощностью 15 кт. [25] Для сравнения, следующие три устройства с высокой мощностью термоядерного синтеза все были слишком высокими по общей взрывной мощности для стимуляции добычи нефти и газа: 50-мегатонная Tsar Bomba достигла мощности, составляющей 97% от термоядерного синтеза, [26] в то время как в США сообщается, что испытание 9,3-мегатонного Hardtack Poplar дало 95,2% [27] и испытание 4,5-мегатонного Redwing Navajo дало 95% от термоядерного синтеза. [28]

Ядерные испытания

США провели 27 выстрелов PNE в сочетании с другими сериями испытаний, связанными с оружием. [2] В отчете Федерации американских ученых указаны выходы, несколько отличающиеся от представленных ниже. [29]

Неядерные испытания

В дополнение к ядерным испытаниям Plowshare выполнил ряд неядерных испытательных проектов в попытке узнать больше о том, как лучше всего использовать ядерные взрывчатые вещества. Некоторые из этих проектов привели к практической полезности, а также к дальнейшему расширению знаний о крупных взрывчатых веществах. Эти проекты включали: [2]

Предлагаемые ядерные проекты

Было предложено несколько проектов и некоторые планы были выполнены, но не были реализованы. Список этих проектов приведен здесь: [2]

Смотрите также

Примечания

  1. ↑ В результате тестового запуска Анакостии был обнаружен кюрий-250 .

Ссылки

  1. ^ Вайнерсмит, Зак (2017). 10 новых технологий, которые улучшат и/или разрушат все . стр. 154. ISBN 978-0399563829.
  2. ^ abcdefg "Executive Summary: Plowshare Program" (PDF) . Министерство энергетики США, Управление по науке и технической информации . Получено 17 августа 2016 г. . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  3. ^ "Архивная копия". www.ociw.edu . Архивировано из оригинала 10 февраля 2006 г. Получено 12 января 2022 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
  4. ^ "Carnegie Observatories Astrophysics Series". 10 февраля 2006 г. Архивировано из оригинала 10 февраля 2006 г.
  5. ^ «Keyah Math – Численные решения для геологии с культурным разнообразием». keyah.asu.edu .
  6. ^ abcdefghi Sovacool, Benjamin K (2011), Оспаривая будущее ядерной энергетики: критическая глобальная оценка атомной энергии , World Scientific , стр. 171–2
  7. ^ Якобсен, Салли (май 1972 г.). «Поднимаем газ: КАЭ готовит еще один выстрел стимуляцией ядерного газа». Бюллетень ученых-атомщиков . 28 (5): 37. doi :10.1080/00963402.1972.11457935. ISSN  0096-3402.
  8. ↑ Стоун, Оливер и Кузник, Питер, Нерассказанная история Соединенных Штатов (Gallery Books, 2012), стр. 283–284 [ ISBN отсутствует ]
  9. ^ Хьюлетт, Ричард Г.; Холл, Джек М. (1989). Атомы для мира и войны, 1953–1961: Эйзенхауэр и Комиссия по атомной энергии. Беркли и Лос-Анджелес, Калифорния: Издательство Калифорнийского университета. стр. 529. ISBN 978-0520060180. подчеркнуть мирное применение ядерных взрывных устройств и тем самым создать климат мирового общественного мнения, более благоприятный для разработки и испытаний оружия
  10. ^ "полугодовой отчет Конгрессу в январе 1958 года". Другие упоминания о заявлениях Штрауса в феврале 1958 года или о проводимых слушаниях находятся на стр. 447 и, кажется, 474. Цитата со стр. 474: Подкомитет Сената Комитета по иностранным делам, Слушания по контролю и сокращению вооружений, 28 февраля – 17 апреля 1958 года, Вашингтон: Правительственная типография, 1958) стр. 1336–1364.
  11. ^ О'Нил, Дэн (2007) [1995], The Firecracker Boys: H-Bombs, Inupiat Eskimos, and the Roots of the Environmental Movement , Нью-Йорк: Basic Books, ISBN 978-0-465-00348-8
  12. ^ Fry, JG; Stane, RA; Crutchfield Jr, WH (1964). «Предварительные проектные исследования в ядерной выемке — проект Carryall». Highway Research Record (50). Highway Research Board: 32–39 . Получено 17 августа 2016 г.
  13. ^ Maccabee, HD (1 июля 1963 г.). «Использование ядерных взрывчатых веществ для прокладки канала на уровне моря через пустыню Негев» (PDF) . Управление научной и технической информации США . Получено 2 апреля 2021 г. .
  14. ^ Guenot, Marianne (25 марта 2021 г.). «В 1960-х годах у США был план взорвать альтернативный Суэцкий канал через Израиль, используя 520 ядерных бомб». Insider . Получено 2 апреля 2021 г. .
  15. ^ Ломбард, ДБ; Карпентер, ХК (1967). «Извлечение нефти путем реторты ядерной трубы в нефтяном сланце». Журнал нефтяных технологий . 19 (6). Общество инженеров-нефтяников: 727–734. doi : 10.2118/1669-PA .
  16. ^ "Austral Oil, Co., Inc". Гарвардская школа бизнеса . Получено 23 ноября 2014 г.
  17. ^ ab "Environment: Project Dubious". Журнал Time . 9 апреля 1973 г. Архивировано из оригинала 14 декабря 2008 г. Получено 17 августа 2016 г.
  18. ^ Джаффе, Марк (2 июля 2009 г.). «Буровые установки Колорадо приближаются к ядерному объекту 60-х годов». The Denver Post . Получено 30 января 2010 г.
  19. ^ ""Gasbuggy" тестирует ядерный фрекинг – Американское историческое общество нефти и газа". 4 декабря 2015 г.
  20. ^ "Innovation Alberta: подробности статьи". 24 августа 2007 г. Архивировано из оригинала 24 августа 2007 г.
  21. ^ «Резюме программы Plowshare, стр. 4–5» (PDF) .
  22. ^ "elmada.com/wagon: Проекты стимуляции ядерной энергетики". 6 июля 2004 г. Архивировано из оригинала 6 июля 2004 г.
  23. ^ «Советская программа мирного использования ядерных взрывов». www.bibliotecapleyades.net .
  24. ^ "Milo D. Nordyke, 2000. мирные ядерные взрывы (МЯВ) в Советском Союзе в период с 1965 по 1988 год" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 декабря 2016 года . Получено 22 июля 2016 года .
  25. ^ Советская программа мирного использования ядерных взрывов Майло Д. Нордайк. Наука и всеобщая безопасность, 1998, том 7, стр. 1–117
  26. ^ 4.5 Проекты термоядерного оружия и более поздние подразделы. Nuclearweaponarchive.org. Получено 1 мая 2011 г.
  27. ↑ Operation Hardtack I. Nuclearweaponarchive.org. Получено 1 мая 2011 г.
  28. ↑ Операция Redwing. Nuclearweaponarchive.org. Получено 1 мая 2011 г.
  29. ^ "Решения о рассекречивании ограниченных данных с 1946 года по настоящее время, RDD-7, 1 января 2001 года" . Получено 17 августа 2016 года .
  30. ^ "Пресс-релиз, Тема: Заряд в 500 тонн химического взрывчатого вещества (неядерного) был взорван сегодня в 7:17 утра на НТС (Plowshare)" (Пресс-релиз). Комиссия по атомной энергии. 13 октября 1960 г.
  31. ^ TWX OBrien et al, Тема: Взрыв взрывчатого вещества скутера был отложен (отчет). Комиссия по атомной энергии. 31 июля 1960 г.
  32. ^ Carothers, J (июнь 1995 г.). Caging the dragon: the containment of underground nuclear explosions (Report). Министерство обороны США, Невада, Оперативное управление, Лас-Вегас, Невада (США); Агентство по ядерной обороне, Александрия, Вирджиния (США); Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе (LLNL), Ливермор, Калифорния (США). стр. 65–68. OSTI  524871. DOE/NV-388; DNA-TR-95-74; DE98000017.
  33. ^ Бек, Колин М.; Эдвардс, Сьюзан Р.; Кинг, Морин Л. (1 сентября 2011 г.). «Проект Travois». Программы Off-Site Plowshare и Vela Uniform: оценка потенциальной экологической ответственности путем изучения предлагаемых ядерных проектов, экспериментов с взрывчатыми веществами и строительных работ с использованием взрывчатых веществ (отчет). Том 1. стр. 3–259. doi :10.2172/1046575.
  34. ^ Йоман, Джон (май 1970 г.). «Краткое изложение применения ядерной разведки». Симпозиум по инжинирингу с ядерными взрывчатыми веществами (PDF) (Отчет). стр. 267–268.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме « Операция «Плаушер»» .