Как использовать ядерную бомбу в мирной жизни

В 1950–1960-х годах на энергию, заключенную в атомах, возлагали огромные надежды. Что радиация вообще-то опасна, уже было известно, но этому не придавали особого значения. В те времена облака-грибы, поднимающиеся на высоту в несколько километров в окрестностях Лас-Вегаса, служили приманкой для туристов.

Именно в США произвели первые промышленные ядерные взрывы (подробнее об этом — ниже), но американцы свою программу быстро свернули, а в СССР ядерное оружие использовали в интересах народного хозяйства даже после аварии на Чернобыльской АЭС. Применявшиеся для этого водородные бомбы считались сравнительно "чистыми" от радиации и были намного удобнее обычной, химической взрывчатки.

Мощность взрывов измеряют в тротиловом эквиваленте. Например, на испытании 15 января 1965 года она составила 140 кт, то есть вместо термоядерной бомбы понадобилось бы 140 тыс. т тротила. Если разложить всю эту взрывчатку на футбольном поле, получится равномерный слой высотой почти 12 м. Ее нужно произвести, транспортировать на место, заложить и аккуратно подорвать. Термоядерная бомба устроена намного сложнее, зато размером была с две бочки, так что ее производство и закладка обходились дешевле. 

Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний 1996 года поставил крест на мирных взрывах, но полвека назад такому оружию находили самые разные применения: геологическая разведка, создание подземных хранилищ газа и ядовитых отходов, разработка нефтяных и газовых месторождений, дробление руды и кое-что еще.

Тушение пожаров

Тушить огонь испепеляющим взрывом — на первый взгляд, парадоксальная идея, но иногда справиться с пожаром действительно можно только с помощью ядерной бомбы. Так было на газовом месторождении Урта-Булак в южном Узбекистане. В конце 1963 года бурильщики пробили пласт — мощный поток газа выдавил на поверхность оборудование весом несколько тонн, и начался пожар.

Каждый день в Урта-Булаке сгорало 12 млн кубометров газа — в 2018 году это составило бы более 2% от суточных поставок "Газпром экспорта" в Европу. Тушить пожар на скважине пытались по-разному: бурили обходные стволы, обстреливали из пушек, — ничего не срабатывало. На третий год геологи придумали радикальное решение — взорвать глубоко под землей ядерную бомбу, чтобы сместить пласты пород и перекрыть пылающую скважину.

На удалении от огня прорыли наклонную штольню глубиной полтора километра. Внутрь спустили ядерное устройство мощностью 30 кт в специальной конструкции, выдерживающей огромное давление и температуру. Утром 30 сентября 1966 года бомбу взорвали. Землю сотрясла ударная волна, а потом не прошло и минуты, как огонь погас. Когда почва немного остыла, скважину для верности залили бетоном.

Поворот рек

Ядерное оружие применили при строительстве Печоро-Колвинского канала на севере Пермского края. Этот канал спроектировали, чтобы пустить воду через Волгу в мелеющий Каспий. Для эксперимента весной 1971 года в малонаселенной болотистой местности рядом друг с другом выкопали скважины глубиной 127 м. В них вставили три заряда мощностью по 15 кт (чуть меньше, чем у сброшенной на Хиросиму бомбы) и одновременно их подорвали.

На месте взрыва образовался котлован 700 на 340 м и глубиной 10–15 м, который постепенно заполнился водой. Образовавшееся озеро назвали Ядерным. В некоторых местах по берегам озера уровень радиации до сих пор повышенный. Рядом видны еще четыре скважины, которые так и не использовали. Через год после уральского эксперимента под Семипалатинском испытали более чистую бомбу, но строительство канала все равно свернули, чтобы строго соблюдать договор о запрещении испытаний ядерного оружия 1963 года. Этот договор оставлял возможность для подземных испытаний, если в атмосферу не выбрасываются радиоактивные вещества, способные осесть на территории другого государства. На Урале радиоактивные изотопы вышли на поверхность. 

Строительство второго Панамского канала

Программа мирных ядерных взрывов, подобная советской, была и у США. Называлась она "Лемех", как наконечник плуга, отсылая к выражению из Библии "Перековать мечи на орала". Первый взрыв провели в 1961-м в Нью-Мексико. Ученые хотели выяснить четыре вещи: можно ли использовать высвободившуюся энергию для производства электричества, а поток нейтронов — для физических экспериментов, получится ли добыть редкие изотопы химических элементов и что случится с горными породами.

Позже основные цели программы "Лемех" поменялись. Как и в Советском Союзе, с помощью ядерных бомб собирались добывать и хранить полезные ископаемые, но главное — в оружии видели дешевую замену экскаваторам. Мощными взрывами американцы хотели прорубить дорогу через горы в Калифорнии, создать искусственную бухту на Аляске, а самым амбициозным проектом было строительство дублера Панамского канала, где больше не понадобились бы судоходные шлюзы, замедляющие движение.

Американские инженеры рассматривали несколько десятков мест в Никарагуа, Панаме и Колумбии. В зависимости от расположения длина канала составила бы 80–200 км. Чтобы его прорезать, требовались десятки или даже сотни термоядерных бомб мощностью выше мегатонны. Разработка проекта заняла несколько лет. За это время у людей появился страх перед радиацией, в 1968 году США подписали Договор о нераспространении ядерного оружия, а в 1973-м был проведен последний взрыв в рамках программы "Лемех". Второй Панамский канал так и не вырыли, зато старый со временем расширили.  

Устранение ураганов

Когда программу "Лемех" только обсуждали в конце 1950-х годов, метеоролог Джек Рид предложил еще одно применение атомному оружию — борьбу с ураганами. Его план состоял в том, чтобы подводная лодка подплыла к центру воздушной воронки и запустила одну или несколько ракет с термоядерными зарядами. Взрывы должны были поднять относительно теплый воздух в стратосферу, а на его место хлынули бы холодные, более плотные воздушные массы. Из-за этого упала бы скорость ветра, и ненастье стихло бы, пусть и не до конца.

К сожалению, план этот никуда не годится. Дело даже не в том, что сильный ветер разнесет радиоактивные частицы на тысячи километров, — просто даже самое мощное оружие бессильно против стихии. Чтобы уравновесить энергию урагана, нужно взрывать 10-мегатонные бомбы каждые 20 минут. Тропические циклоны можно бомбить еще до того, как они превратятся в ураганы, но, во-первых, их сила велика даже на ранней стадии, во-вторых, ураганами становятся только 6% циклонов. Словом, даже если бы ядерные взрывы не запретили, от ненастья они бы не спасли.

Спасение Земли от астероидов

25 сентября 2135 года полукилометровый астероид Бенну пролетит рядом с Землей на расстоянии ближе, чем орбита Луны. Вероятность, что Бенну столкнется с нашей планетой, составляет 1 к 2700. Для сравнения: перед началом чемпионата Англии по футболу — 2015/2016 шансы на победу ставшего чемпионом "Лестера" оценивали почти вдвое ниже.

Если астероид все-таки упадет, энергия от удара превысит миллиард тонн в тротиловом эквиваленте — это в 44 раза мощнее землетрясения около Суматры в 2004 году, когда цунами накрыло Сомали на противоположном берегу Индийского океана. Бенну не уничтожит Землю, но мало никому не покажется. К тому же в Солнечной системе есть и другие опасные астероиды.

Чтобы отвести угрозу, в 2018 году инженеры NASA, Ливерморской и Лос-Аламосской национальных лабораторий разработали концепцию космического аппарата HAMMER — модульного зонда массой почти девять тонн, который, по задумке, либо просто врежется в астероид, либо доставит к нему ядерный заряд, чтобы отклонить траекторию. В отличие от фильма "Армагеддон", бомбу в случае чего взорвут на отдалении от небесного тела: поток рентгеновских лучей испарит часть астероида с одной стороны и превратит его в этакую ракету.

Почти одновременно с американцами российские исследователи из МФТИ и Росатома рассчитали, какой заряд нужен, чтобы взорвать 200-метровый каменный астероид. Для этого они взяли камешек того же химического состава размером полсантиметра и направили на него лазер. Оказалось, что астероид развалится на куски от взрыва мощностью 3 Мт — почти в 200 раз больше, чем при бомбардировке Хиросимы. Бенну в два с половиной раза крупнее, но намного менее плотный, поэтому в случае опасности для его уничтожения не придется собирать новую царь-бомбу.

Но, возможно, в случае опасности взрывать его вообще не понадобится. Инженер Майкл Моро из команды NASA, которая запустила зонд к Бенну, считает, что астероид будет достаточно перекрасить с одной стороны — тогда с нынешней орбиты его сдвинет солнечный ветер.

Колонизация Марса

Из всех мест в Солнечной системе Марс, вероятно, лучше всего подходит для колонизации. Лететь туда сравнительно недолго — около полугода в одну сторону. На Красной планете холодно, но в среднем не холоднее, чем зимой в Антарктиде. Атмосфера очень разряженная, поэтому вода кипит при температуре ниже, чем температура человеческого тела. Без скафандра на Марсе не обойтись.

Как это исправить, предложил визионер и предприниматель Илон Маск. По его мнению, нужно просто взорвать термоядерные бомбы над полюсами планеты. Делать это надо каждые несколько секунд, чтобы над поверхностью мерцали маленькие "звезды". Выделяющееся тепло прогреет атмосферу, растопит шапки из сухого льда, из-за углекислого газа возникнет парниковый эффект — планета прогреется еще сильнее. А дальше можно будет переобуться в шлепанцы.

Проблема в том, что ничего из этого не выйдет. Большая часть льда на Марсе состоит из воды, а не сухого льда. Чтобы ее растопить, нужно намного больше энергии. Но даже если это удастся, пар быстро остынет и выпадет снегом. А замерзшей углекислоты не хватит даже для того, чтобы повысить плотность атмосферы вдвое. Для сравнения: земной воздух плотнее в 150 раз. А главное — сбрось хоть все термоядерные бомбы на свете, залежи сухого льда не растают до конца: нужно больше энергии. И ведь бомбы еще нужно привезти с Земли (и для этого отменить запрет на ядерное оружие в космосе). Словом, обживать Марс придется как-то по-другому.