Международный евразийский институт экономических и политических исследований

List Banner Exchange


Подземные ядерные взрывы в мирных целях на соляном месторождении большой Азгир
Л.С. Кривохатский, д-р хим. наук, Ю.В. Дубасов, д-р хим. наук,
B.C. Дубровин, канд. хим. наук, Ю.Г. Петров, В. А. Соколов, канд. хим. Наук

В 1966— 1979 гг. на территории Казахстана (бывшая Гурьевская обл., в настоящее время Денгизский район Атарауской обл. рис.1) на соляном месторождении Большой Азгир было проведено 10 подземных ядерных взрывов (промплощадки A-I—А-Х1, объект "Галит") в целях отработки ядерно-взрывной технологии создания подземных емкостей в массиве каменной соли.

В результате создано 9 устойчивых полостей общим объемом -1,2 млн.м3 без каких-либо изменений дневной поверхности в эпицентральных зонах. Лишь в одном случае (на площадке A-IX) образовалась провальная воронка диаметром 500 м и глубиной до 18 м, изолированная от полости взрыва.

azgg.GIF (6421 bytes)

Ниже кратко изложены материалы о радиационных проявлениях рассматриваемых взрывов по данным150 научно-технических отчетов НПО "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" (1965—1990 гг.), а также работ [1,2].

Для обеспечения программы- работ на месторождении Большой Азгир начиная с 1965 г. (фоновые наблюдения), непосредственно при проведении взрывов (регистрация первичных радиационных эффектов) и до настоящего времени (послевзрывные длительные наблюдения) выполняется регулярный контроль радиоактивного загрязнения природной среды: измерения содержания радионуклидов в почве, растительности, воде на территории промплощадок и в окружающих населенных пунктах. Такой контроль выполняется как в ближайших кошарах с населением до 10—15 чел. (Мехтей, Балель, Мекул, Даукен, Шу-кыр и др.), так и в крупных населенных пунктах в радиусе до 70 км (Азгир, Батырбек, Балкудук, Суюндук, Харабали). Загрязнение промплощадок контролировалось и после 1979 г., поэтому имеются подробные данные по изменению радиационной обстановки на каждой промплощадке в зависимости от проведенной на ней послевзрывной технологической операции. В 1990 г. были сняты детальные картограммы загрязнения промплощадок и территорий в радиусе 1 км для уточнения объема работ по их дезактивации и определения качества рекультивации (рис.2) [1].

Подземные ядерные взрывы проводились в соляном массиве на глубинах от 160 до 1500 м в вертикальных скважинах, в сочетании с мероприятиями по их герметизации это исключило выход первичных (аэрозольных) радиоактивных продуктов на дневную поверхность [1]. Однако при некоторых из них происходило истечение радиоактивных инертных газов (РИГ), в этих случаях радиационная обстановка на промплощадках определялась его режимом и метеусловиями в приземном и пограничном слоях атмосферы. В частности, к таким ситуациям относятся взрывы в скважинах A-I, A-1I и A-VI1I.

azgir.GIF (4913 bytes)

При этом при взрывах в скважинах A-I и A-VI1I произошло не соответствующее прогнозным оценкам раннее истечение РИГ (То-12 и 60 мин соответственно), что осложняло действия персонала. В этом отношении оба случая отнесены в соответствии с решением Межведомственной экспертной комиссии по оценке радиационной и сейсмической безопасности подземных ядерных испытаний к нештатным радиационным ситуациям. Остальные взрывы характеризуются как взрывы полного камуфлета (по классификации, данной в работе [3]) “Газовый факел” обусловливался в основном короткоживущими радионуклидами инертных газов и при его струйном распространении не прослеживался далее 7—8 км от эпицентра взрыва. Во всех случаях, кроме A-I, на указанном расстоянии не было населенных пунктов; при взрыве A-I газовая струя не проходила через поселок Азгир. Сведения о радиационной феноменологии взрывов приведены в табл. 1 [1].

Таблица 1 Радиационная феноменология мирных ядерных взрывов на соляном месторождении Большой Азгир

Промплощадка Режим истечения радиоактивных продуктов в атмосферу Время начала истечения То Суммарное истечение, Ки Идентифицированные радионуклиды (остаточное загрязнение)
A-I Раннее, но слабое истечение через исследовательские скважины (нештатная ситуация) —12 мин 1.9.105 131m,133,135 Xe, 85Kr [скважина за-консервирована; мощность дозы возле скважины 20—60 мкР/ч (см. рис. 1)]
A-II Малоинтенсивное истечение через исследовательскую скважину —30 мин 5,4.106 131m,133,135 Xe, , 87,88кг, следовые ко-личества 131I [в скважине проведено 6 экспериментальных взрывов (25 апреля 1975 г., 14 октября 1977 г., 30 июля 1977 г., 19 сентября 1978 г., 30 ноября 1978 г., 10 января 1979 г.) с подрывом ядерных устройств сверхмалой мощности (0,01—0,5 кт) для отработки метода получения трансплутониевых элементов в индикаторных количествах ]. Мощность дозы на площадке до 3 мР/ч (см. рис. 2)
A-II1 Взрыв полного камуфлета  

 

 

 

В скважине 29 марта 1976 г. проведен экспериментальный взрыв (до 10 кт тротилового эквивалента); мощность дозы возле скважины 20—50 мкР/ч (см. рис.3)
A-IV Взрыв полного камуфлета. Ма-лоинтенсивное истечение в процессе технологических операций 1 год 5.102 85^Кг [мощность дозы возле скважины 15—40 мкР/ч (см. рис. 4) ]
A-V Взрыв полного камуфлета. Кратковременное истечение вследствие технологического стравливания -4ч 1,2.105 131m.133,135Xe 85m,88Kr, следовые количества 131I [мощность дозы на площадке до 3 мР/ч (см. рис. 5) ]
A-VI1 Взрыв полного камуфлета. Ма-лоинтенсивное истечение вследствие технологического стравливания 4 года 3 мес 2.102 85^Кг
A-V1I1 Раннее слабонапорное истечение через боевую скважину (нештатная радиационная ситуация) —60 мин 4.106 131m,133,135Xe, 85m,87Kr, следовые количества ^S, I311, 132^Te
A-IX Взрыв полного камуфлета
А-Х Взрыв полного камфулета. Ма-лоинтенсивное истечение вследствие технологического стравливания 3 года 5 мес 5 85^Кг
A-XI Полный камуфлет. Малоинтенсивное истечение вследствие технологического стравливания 4 года 3 мес 40 85^Кг

В последующем при проведении плановых вскрытии образовавшихся полостей н целях экспериментальных исследований по определению их устойчивости и уточнению распределения радионуклидов в соляной геологической формации в атмосферу было инжектировано-4,7 МКи РИГ. Этот процесс был управляемым и осуществлялся при соответствующих метеоусловиях, обеспечивающих вертикальный подъем струи газов, вследствие чего исключалось загрязнение почвы и растительности и не создавалось радиационное воздействие на уровне земли за пределами промплощадок, в том числе и в близлежащих населенных пунктах. Отметим, что при стравливании парогазовой смеси в зимнее время иногда происходили "конденсация" выходящего пара и локальное выпадение конденсата, загрязненного тритием. Но после его высыхания остаточного трития не наблюдалось. При управляемом стравливании парогазовой смеси вследствие вскрытия полостей A-IV, A-VII, А-Х и A-XI дальность распространения струи газовых факелов не превышала 1 км.

Основное количество образовавшихся радионуклидов было захоронено на дне полости в линзе застывшей соли, а незначительная их часть, преимущественно 1 Cs и Sr, распределяется ореолом вокруг полости и растворяется в воде, которая в нее попадает [1]. В связи с этим для исследования возможной миграции радионуклидов вокруг заполненных водой полостей A-I, A-1I, A-1II, A-IV и A-V были пробурены наблюдательные гидрогеологические скважины - до ближайшего к полости водоносного горизонта.

Объемная активность трития во всех пробах оказалась ниже чувствительности полевой методики (3-107 Ки/л), так как в 10 раз меньше допустимой концентрации (ДК ) для питьевой воды. В скважинах вокруг площадок A-II, A-III, A-IV, A-V объемная активность Cs и Sr в воде ниже ДКб, но несколько выше уровня глобального загрязнения поверхностных вод." Объемная активность Sr в гидрогеологической скважине A-I-1 равна ДК. На три порядка ниже ДК , но повышенное по сравнению с уровнями глобальных загрязнений поверхностных вод (1013 Ки/л) содержание Cs обнаружено в районе работ в скважине Я-3, расположенной в 2 км к юго-западу от полости A-1I. Для объяснения этого факта необходимо проведение дополнительных исследований- Несколько повышенное по сравнению с фоновым содержание Cs в воде водоема, образовавшегося после взрыва A-IX, объясняется смывом глобальных выпадений атмосферными осадками и малыми водами с большой поверхности водосбора в указанный водоем и последующим интенсивным испарением воды летом. В 1986 г. объемная

активность Sr в 300, а Cs в 2500 раз была ниже ДК. Так как вода в водоеме имеет высокую общую минерализацию (до 20 г/л), ее можно использовать только для хозяйственных нужд. Именно из-за высокой минерализации, а не по радиационному фактору вода не пригодна для питья.

Все проведенные взрывы были полного внутреннего действия. Поэтому источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды потенциально являлись:циркулирующий буровой промывной раствор, буровой и геофизический инструмент, пробы из полости, рапа в полостях.

Исходя из этого и в соответствии с проектами для каждого взрыва вокруг промплощадок устанавливалась санитарно-защитная зона радиусом до 6 км

 

Удельная активность почвы в санитарно-защитных зонах промплощадок по сумме радионуклидов, n 10-8 Ки/кг

Год обследования

A-I A-II A-III A-IV A-V A-VI A-VII A-VIII A-IX A-X
1965 2,7
1966 1,6 -—
1968 1,2 —-
1971 2,3 2,0 --
1974 2,2
1976 1,5 1,7 1,8 -.
1978 1,7 1,9 1,7 1,7 1,8 1,9
1980 1,4 1,6 2,3 1,9 2,7 3,2 2,4 2,4 2,2 2,2
1983 2,1 2,4 2,3 2,1 1,9 2,2 2,1 2,6 2,5 2,1
1984 1,9 2,2 2,0 1,8 1,6 2,2 2,5 2,2 2,0 2,2
1986 1,2 1,4 2,4 2,7 2,4 1,7 1,5 1,6 1,5 1,9
1990 2,3 2,0 2,3 2,3 2,5

Удельная активность растительности в санитарно-защитных зонах промплощадок по сумме радионуклидов, п.10-9 Ки/кг

Год обследования

A-I A-II A-III A-IV A-V A-VI A-VII A-VIII A-IX A-X
1965 7,7
1966 8,5 -- --
1968 10 -—
1971 7,9 7,5
1974 7,8
1976 7,3 7,3 5,1
1978 7,8 5,3 7,6 6,2 7,6 -—
1980 7,8 5,4 6,2 5,7 7,8 5,1 7,8 6,7 5,7 6,5
1983 6,2 7,6 4,1 4,6 4,0 4,9 6,2 5,6 5,7 3,8
1984 4,0 4,1 5,4 4,9 4,6 4,6 6,2 4,7 4,9 4,9
1986 35 51 156 200 135 164 157 161 173 186
1990 4,6 5,1 5,4 4,0 5,4

Материалы взяты из Бюллетеня Центра общественной информации по атомной энергии. 1993 № 9

Список литературы

1. Кривохатский А.С., Соколов В.А., Петров 10.Г., Дубровин B.C. Основные характеристики радиационной обстановки после завершения серии подземных ядерных взрывов в интересах народного хозяйства на соляном месторождении Большой Азгир (Казахстан): Прспринт РИ-223. М.: ЦНИИатоминформ, 1992.

2. Савоненков В.Г., Кривохатский А.С. Локализация радиоактивных продуктов (отходов) в соляном куполе Азгир: Препринт ГИ-235. М.: ЦНИИатоминформ, 1993.

3. Терминологический словарь по вопросам использования подземных ядерных взрывов в мирных целях: Глоссарий/Под обще и ред. О.Л. Кедровского, М.П. Гречушкиной, Л.Б. Прозорова. М.:ВПИПИПромтехнологии, 1981.

4. Комплексное эколого-экономическое исследование природных территорий и оценка состояния здоровья населения на Аз-гирском и Тайсойганском полигонах в Гурьевской области: Отчет специального факультета по новым направлениям науки и техники Санкт-Петербургского госуниверситета по договору ЧСФН (май 1991 г.). Санкт-Петербург, 1992.