Термоядерное стимулирование

Вторым (если не первым) важным применением ядерно-взрывных технологий считалась нефтегазодобывающая промышленность. Первыми додумались взорвать ядерный заряд для увеличения выхода нефти и, что самое главное, взорвали его советские ученые. Произошло это в далеком 1965 году на действующем Грачевском нефтяном месторождении в Башкирии (объект «Бутан»). Здесь были проведены три взрыва небольшой мощности (от 2,3 до 8 кт).

 

В отличие от экскавационных взрывов «нефтегазовые» производились по так называемой камуфлетной технологии, когда продукты взрыва не попадали на поверхность, что было большим шагом вперед с точки зрения экологии. Первый же эксперимент «Бутан» дал увеличение выхода нефти в 1,5–2 раза, что считалось превосходным результатом. Мало того, в 1980 году на этом же месторождении были произведены еще два стимулирующих взрыва. Вообще же ядерные заряды взрывали на шести месторождениях вплоть до 1987 года: в 1969 году на Осинском месторождении, в 1981–1987 годах на Тяжском месторождении, в год Олимпиады-80 на Еси-Еговском нефтяном месторождении в Западной Сибири и в 1985 году на Среднебалыкском, тоже в Западной Сибири.

 

Ядерными взрывами месторождения не только стимулировались, но и создавались. Например, с 1976 года в Якутии на площади 400 км2 проводился широкомасштабный эксперимент по переводу запасов нефти и газа в промышленное состояние. После проведения восьми камуфлетных ядерных взрывов ожидалось образование промышленного месторождения с запасами нефти до 30 млн. т и газа до 16 млрд. м3. Сейчас здесь расположено Среднеботуобинское газоконденсатное месторождение.

 

Практически все заряды в упомянутых экспериментах взрывали непосредственно в толще нефтегазоносных слоев, за исключением Осинского и Среднебалыкского месторождений, где взрывы проводились под нефтяными пластами. Все ядерные взрывы были проведены без радиоактивного загрязнения атмосферы или территории промыслов. Отмечался лишь незначительный и кратковременный выход радиоактивных газов через устья двух скважин в результате их неполной герметичности. Нефть из скважин на всех месторождениях, кроме «Осинского», в течение всего периода эксплуатации не содержала следов загрязнения радионуклидами. Надо прояснить ситуацию насчет Осинского месторождения, предмета частых спекуляций. С момента проведения взрывов и до конца 1976 года радиационная обстановка на опытной площадке месторождения (объект «Грифон») не превышала фонового значения. Позднее промысловики по собственной инициативе пробурили в центральной зоне взрыва так называемую прокольную скважину, пробив нефтеносные слои и добравшись до полости под промышленными пластами, откуда и началась миграция радионуклидов по нефтяной залежи и их незначительный вынос на поверхность. Однако сегодня радиационная обстановка на опытной площадке не превышает предельно допустимых норм. Аналогичные эксперименты проводились и в США. 10 декабря 1967 года в рамках эксперимента Gasbuggy вблизи нижнего слоя газоносной породы на глубине 1,3 км был взорван заряд мощностью 29 кт, показавший высокую эффективность проведения ядерных взрывов для увеличения выхода газа из низкопроницаемых газовых пластов. Измерения показали наличие в составе газа радиоактивности, уровень которой быстро снижался. Второй взрыв (Rulison) мощностью 47 кт был проведен 10 сентября 1969 года на глубине 2580 м с целью повышения продуктивности выхода газа из сверхглубоких пластов. Третий, заключительный эксперимент Rio Blanco, проведенный 17 мая 1973 года в Колорадо, представлял собой одновременный взрыв в одной скважине трех 33-килотонных ядерных устройств.

В США также рассматривалось применение ядерных зарядов к нефтяным месторождениям, в которых обычные способы извлечения нефти не действуют, – подземным нефтеносным сланцам. В толще нефтеносного слоя ядерным взрывом предполагалось создать зону дробления. Далее планировалось осуществить процесс частичного горения сланца с подачей в зону горения воздуха. При нагреве нефтеносных сланцев происходит разложение содержащихся в них нефтепродуктов и их переход в извлекаемые газообразные и жидкие углеводороды, откачиваемые из месторождений обычными технологиями. По предварительным оценкам, заряд с энерговыделением в 50 кт был способен перевести в состояние, пригодное для разработки, около миллиона тонн нефтеносных сланцев. Проект, к сожалению, не был реализован на практике.

 

Аварийные работы

Посредством ядерных взрывов были перекрыты две аварийные газовые скважины в Узбекистане.

Физикам-ядерщикам было дано задание в кратчайшие сроки создать ЯЗ для перекрытия скважины, выдерживающий температуру 73 градуса по Цельсию на глубине 1б5 км. Опыт прошел успешно: через несколько секунд после взрыва факел пламени погас навсегда.

 

 § 32 Взрыволет

Наконец, еще один нереализованный, но практически разрабатывавшийся в свое время проект использования ЯВ — ядерный взрыволет(рис 8), идея которого была высказана Андреем Дмитриевичем Сахаровым в 1962 году в Федеральном ядерном центре. Идея А. Д. Сахарова состояла в использовании ЯВ для вывода в космос огромного полезного веса. В двигательной установке предполагалось использовать энергию последовательных взрывов ЯЗ. Полезная нагрузка в 1000 т и более должна была обеспечивать экипажу многолетнее пребывание в космосе. Задача разработки такого взрыволета оказалась очень сложной. Тем не менее, в результате проектных работ все же был сделан вывод о возможности создания двигательной системы, использующей энергию ЯЗ.

	Рис 8.

 

Пока мы впереди

 

В рамках программы мирных ядерных взрывов Plowshare США провели 27 экспериментов, советская же программа была намного шире: 124 мирных взрыва плюс 27 взрывов для отработки промышленных зарядов. Последний промышленный взрыв в СССР был проведен 6 сентября 1988 года в Архангельской области на объекте «Рубин», после чего программа была приостановлена в связи с введением моратория на ядерные испытания.

Термоядерный взрыв сегодня — это самый мощный и в то же время самый дешевый источник энергии на Земле. Существующие возражения против технического применения ядерного взрыва (ЯВ) достаточно серьезны и обоснованны. В первую очередь они связаны с опасностью радиоактивного заражения окружающей среды и большим энерговыделением при ЯВ.

Ведь ошибки при использовании ядерных зарядов (ЯЗ) даже при отсутствии радиоактивности могут привести к большим бедам именно из-за больших масштабов работ, производимых ЯВ.

 

 

Заключение:

 

К сожалению, взрывные, или ударные волны до сих пор погубили гораздо больше жизней, чем спасли. Но силы природы сами по себе не бывают «злыми» или «добрыми» — все зависит от того, какое применение дает им человек.

Так и Направленный взрыв находит себе применение не только на войне, но и при больших взрывах, намного облегчающих труд на строительстве плотин и каналов, или при открытой разработке полезных ископаемых.

Направленный взрыв применяется при гашении пожаров нефтяных и газовых скважин: мощными потоками воздуха он задувает гигантское пламя, как горящую свечку. Ударные волны сопровождают полет космических ракет при пролете сквозь атмосферу. Мешая при взлете, они зато помогают приземлению. Поэтому учение об ударных волнах — необходимая часть новой области науки и техники — космонавтики.

Контролируемый взрыв может сыграть решающую роль в деле мирного освобождения термоядерной энергии, которая навсегда решит энергетическую проблему для человечества при любом уровне потребления.

 

Мы выяснили что ударная волна – сверхзвуковой скачок уплотнения, движущийся в среде и влекущий за собой изменение температуры и давления. Всеэти изменения связаны с одной характеристикой ударной волны – числом Маха

Если ударная волна распространяется в экзотермическом процессе со свехзвуковой скоростью то происходит детонация.

Направденный взрыв – контролируемая детонация, при которой основная часть ударной волны движется в определённом направлении.

Направленная детонация, «Направленный взрыв» позволяет решать большое количество мирных задач.

 

 

Список используемой литературы

1. Компанеец А.С., Ударные волны М., Физматгиз, 1963 г.

2. Новиков С.А. Соросовский образовательный журнал, N 7, 1996 г

3. Сахаров А.Д., «Мирный ядерный взрыв».

4. Черный Г. Г., Течения газа с большой сверхзвуковой скоростью, М., 1959.

5. Покровский Г. И., Федоров И. С., Возведение гидротехнических земляных сооружений направленным взрывом, М., 1971.

6. Большая Советская Эциклопедия, электронная обновляемая версия, все статьи действительны на 13.04.09; Статьи: «Направленный взрыв»; «Ударные волны»;

7. Энциклопедия – Аванта+  «Физика», Москва 2005 год часть первая.

 

[1] Излагается по Аванта + «физика» 1 том, 435 – 437 стр, 2005 год Москва.

[2] Изложение ведётся по А.Компанеец «Ударные волны», стр 10 – 13, 1963г, Москва.