Atomowe jeziora. Jak USA i ZSRR chciały wykorzystać gospodarczo wybuchy jądrowe

Wybuchy jądrowe kojarzą się powszechnie z niszczycielską bronią, jednak w latach 60. XX wieku Związek Radziecki i Stany Zjednoczone rozpoczęły testy z wykorzystaniem energii jądrowej w różnych gałęziach gospodarki. Pokojowy atom miał odmienić rolnictwo, górnictwo i wielkie inwestycje infrastrukturalne. Skutki tamtych testów są w niektórych miejscach odczuwane do dziś.

Jak powstają jeziora? Zamiast polegać w tej kwestii na długotrwałych procesach geologicznych czy kosztownym wznoszeniu zapór, tworzących zbiorniki wodne, Rosjanie postanowili pójść na skróty. 15 stycznia 1967 r. północno-wschodnim Kazachstanem wstrząsnęła potężna eksplozja.

Zamiast mozolnie drążyć w ziemi wielką dziurę, rosyjscy naukowcy stworzyli ją w kilka chwil: na głębokości 178 metrów pod ziemią zdetonowali 140-kilotonowy ładunek jądrowy. Wybuch przyniósł spektakularne efekty – na równinie powstał długi na 400 metrów i głęboki na prawie 40 metrów krater, który szybko został zalany wodą. Tak powstało jezioro Szagan.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Efekt testu był obiecujący, problem polegał jednak na tym, że utworzone w jego wyniku jezioro nie nadawało się do gospodarczego wykorzystania – poziom radiacji był zbyt wysoki. Woda nie nadawała się do picia, podlewania upraw, ani do wykorzystania w przemyśle. Ale Rosjan to nie zniechęciło.

W ramach programu "Wybuchy jądrowe dla gospodarki narodowej" postanowili wykorzystać ładunki jądrowe do gospodarczej rewolucji. Wielki projekt składał się z dwóch części, nazywanych Programem 6 i Programem 7.

Program 6 był głównie programem badawczym – jego zadaniem było testowanie różnych technologii i zastosowań związanych z eksplozjami jądrowymi. Na jego potrzeby wykonano w sumie 124 testy – każdy z nich oznaczał eksplozję jądrową o zróżnicowanej sile.

Program 7 miał mniej wspólnego z badaniami, a więcej z faktycznym wykorzystaniem eksplozji jądrowych. Wybuchy, w połączeniu z badaniami sejsmicznymi, służyły m.in. poszukiwaniu złóż surowców naturalnych. Z ich pomocą zwiększano intensywność eksploatacji złóż ropy naftowej i gazu ziemnego, a także używano eksplozji w celach ratunkowych – m.in. do gaszenia pożarów złóż i instalacji wydobywczych.

Lista zastosowań okazała się bardzo długa. Do 1988 r. w ramach Programu 7 Rosjanie przeprowadzili co najmniej 115 "gospodarczych" wybuchów jądrowych. Poza wspomnianymi wcześniej zastosowaniami budowali w ten sposób podziemne magazyny gazu, kruszyli złoża rud, a także tworzyli kanały i zbiorniki wodne i prowadzili różnego rodzaju prace inżynieryjne.

Siła używanych w tych celach ładunków była bardzo różna. Najmocniejsze przekraczały 100 kiloton, jednak dominowały stosunkowo niewielkie eksplozje o sile kilku lub kilkunastu kiloton. W rezultacie kilkudziesięcioletnich doświadczeń uznano, że eksplozje jądrowe są najskuteczniejszym i najbardziej wydajnym sposobem gaszenia pożarów złóż surowców, a także skuteczną metodą niszczenia broni chemicznej.

Mimo pozytywnych wniosków, program pokojowego wykorzystania wybuchów jądrowych został w ZSRR zamknięty w 1988 r., jako część działań służących atomowemu rozbrojeniu. Niezależnie od zakończenia programu, jego krytycy zwracali uwagę na ogromne koszty środowiskowe związane z radioaktywnym skażeniem.

Warto zauważyć, że nie tylko Rosjanie szukali dla eksplozji jądrowych nowych zastosowań. Zbliżone badania uruchomili w latach 60. Amerykanie w ramach Projektu Plowshare (Lemiesz), którego nazwa nawiązywała do biblijnej Księgi Micheasza i wzmianki o przekuwaniu mieczy na lemiesze.

Pierwszym testem Projektu Plowshare był wybuch znany pod nazwą Projekt Gnome. Na jego potrzeby wydrążono głęboki na 361 metrów szyb, w którym umieszczono ładunek jądrowy. Zgodnie z planem, w wyniku wybuchu szyb miał ulec samouszczelnieniu, co miało powstrzymać promieniotwórczy pył przed wydostaniem się spod ziemi.

Test zakładał zbadanie możliwości wykorzystania energii wybuchu do produkcji elektryczności, pozyskania radioizotopów przydatnych w badaniach naukowych, a przy okazji stanowił część innego – militarnego – programu Vela, którego celem było wykrywanie przeprowadzanych na świecie podziemnych wybuchów jądrowych.

W wyniku podziemnego wybuchu o sile trzech kiloton powstała wnęka o objętości około 28 tys. metrów sześciennych. Pół roku po eksplozji do komory zeszła ekspedycja badawcza – zarejestrowano utrzymywanie się w niej wysokiej temperatury (rzędu 60 stopni Celsjusza), a także powstanie różnego rodzaju struktur ze stopionej soli. Promieniowanie wewnątrz utworzonej wybuchem komory uznano za niewielkie.

Kolejne próby – związane z wydobyciem surowców czy stymulacją istniejących odwiertów gazu – okazały się nieopłacalne. Choć przynosiły spodziewane skutki, to problemy związane ze skażeniem, wysiedlaniem ludności czy środkami bezpieczeństwa, związanymi z radiacją okazały się zbyt kosztowne. Warto przy tym zauważyć, że wnioski amerykańskie były w tej kwestii odmienne od rosyjskich, gdzie koszty środowiskowe były mniej istotne.

Według najbardziej optymistycznych szacunków atomowe eksplozje pozwalały w Stanach Zjednoczonych odzyskać do 40 proc. zainwestowanych w nie środków. Nieopłacalność gospodarczego zastosowania eksplozji nuklearnych spowodowała przerwanie całego programu w 1973 r. po przeprowadzeniu 27 próbnych wybuchów.