Ядерные испытания, геология, ослабление, безопасность

Доклад Геологической службы США

КЛАССИФИЦИРОВАННЫЙ ДОКЛАД № 01-28

Нагрузки, связанные с инженерными и геологическими условиями, определяющие возможность проведения подземных ядерных испытаний в больших полостях с ослаблением взрыва (декуплинг).

Доктор Уильям Лейт
Геологическая служба США
Рестон, штат Вирджиния 20192

Министерство внутренних дел США

Анализ геологических вопросов

До недавнего времени этот отчет можно было скачать с сайта публикаций Геологической службы США (US Geological Survey) по адресу:

http://geology.er.usgs.gov/eespteam/pdf/USGSOFR0128.pdf

Этот отчет больше не существует, даже в базах данных Геологической службы США (http://search.usgs.gov/).

Запасная копия доступна здесь: http://membres.lycos.fr/atar/Archives/Report01_28.pdf

Благодаря предусмотрительности Кристиана Жюдикки, который обнаружил существование этого документа, мы сохранили его. Это ключевой документ по вопросу "нелегальных ядерных испытаний". Данный документ был представлен судье во время апелляционного процесса в начале 2003 года, в ходе которого я был приговорен к ответственности за клевету по делу против Антуана Жюдикелли. Я подробно комментировал этот документ во время слушания, когда судья выразил желание "перейти к сути дела". В приговоре этот документ не упоминался. См. также комментарии к приговору.

Вот краткий обзор содержания этого отчета.

Предварительные работы

На протяжении последних 40 лет бюро геологического надзора США прилагало усилия для контроля за проведением ядерных испытаний по всему миру и обеспечения соблюдения соответствующих договоров.

• Системы обнаружения ядерных взрывов — воздействие на поверхность земли и окружающую среду, в основном в связи с испытаниями за рубежом. Определение мест испытаний.
• Оценки так называемых "мирных ядерных испытаний".
• Сравнительные исследования сейсмических эффектов от ядерных взрывов и от естественной сейсмичности, а также от взрывов, связанных с добычей полезных ископаемых.
• Участие в разработке договоров по ограничению ядерных испытаний.
• Создание сейсмологических баз данных для упрощения обнаружения ядерных взрывов — различение ядерных взрывов и землетрясений.
• Исследования ослабления волн в земной коре.
• Исследования естественной способности пористых грунтов к ослаблению на различных глубинах (Мацко, 1995).
• Природные полости, пригодные для установки систем ослабления, с акцентом на соляные купола, пласты соли или зоны, подходящие для создания крупных подземных пещер.

Сценарий ослабления (декуплинг)

Одной из ключевых проблем договоров по нераспространению ядерного оружия (Комплексный договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, КДЗЯИ) является способность оценить возможность проведения странами скрытых ядерных испытаний, то есть таких, которые могут ускользнуть от стандартных систем обнаружения. Среди возможных сценариев можно выделить:

• Взрыв ядерной зарядки в космосе;
• Во время землетрясения;
• В среде, обладающей естественным ослаблением;
• В отдалённом морском районе;
• В атмосфере Земли при сильной облачности;
• Избегая обнаружения, взрывая заряды в достаточно крупных полостях на достаточной глубине.

Все эти методы были тщательно изучены, и на эту тему было опубликовано множество статей (Herbst и Werth, 1980; Glenn и Goldstein, 1994; Sykes, 1995; Linger и др., 1995).

С тех пор, как в 1959 году Альберт Латтер предложил идею взрыва заряда в полости (Latter и др., 1961), было проведено значительное количество исследований по теоретическому моделированию этого явления. США и СССР проводили испытания в условиях ослабления сигнала, о чем сообщалось в работах Springer и др., 1968; Murphy и др., 1995; Reinke, 1995.

В 1988 году было сделано заключение, что наблюдение возможно для взрывов мощностью более 10 килотонн, и что при таких мощностях невозможно полностью устранить сейсмический сигнал.

При мощности ниже 1–2 килотонн было установлено, что взрывы могут проводиться в нарушение договоров в таких средах, как гранит, аллювий или соляные отложения, и что при этих условиях с помощью современных технологий невозможно надежно обнаружить такие испытания.

В диапазоне между этими двумя уровнями (сверх 10 килотонн или ниже 1 килотонны) существует область, где применение методов ослабления делает обнаружение проблематичным.

Цель настоящего документа — обзор методов ослабления, при которых заряды взрываются в полостях (Sykes, 2000). Этот обзор касается полостей, заполненных воздухом. Однако были рассмотрены и другие методы ослабления. Исследовались также пористые, пористо-ячеистые материалы, способные сжиматься при взрыве и поглощать энергию. Было доказано, что подземные ядерные испытания возможны в пористых породах с коэффициентом пористости от 5 до 20 %. Существуют регионы, например Калахари, где пористость может превышать 20 %.

Вот основные критерии, позволяющие проводить скрытые ядерные взрывы:

• Сейсмический сигнал должен быть ниже порога обнаружения средств наблюдения.
• Глубина проведения испытаний должна быть достаточной для обеспечения герметичности после взрыва, чтобы системы обнаружения радиоактивных продуктов не могли выявить явление, отличив его от сигналов естественного происхождения.
• Размещение испытательного объекта должно быть таким, чтобы избежать любых видов наблюдения со спутников.

Ослабление в эллипсоидальных полостях

Американцы и советские специалисты провели множество испытаний с мощными химическими взрывами в полостях с соотношением длины к ширине до 4:1. В Советском Союзе такие испытания проводились в Киргизии в 1960 году. Аналогичные испытания были проведены в Магдалене, штат Нью-Мексико, в 1994 году. Эти испытания проводились для проверки корректности прогнозных моделей.

Коэффициент ослабления в соли и граните

Согласно отчету, опубликованному в 1988 году ОТА, сферические полости диаметром 25 метров в соли и 20 метров в граните могут обеспечить достаточное ослабление для зарядов мощностью в одну килотонну при глубине заложения зарядов 825 метров. Сайкес (1995) считает, что эти оценки следует пересмотреть в сторону увеличения, однако изменения незначительны, и эти значения можно считать значимыми.

Среда при создании подземной полости

Метод ослабления ...