Бизнес

Яндекс.Метрика

Совместный эксперимент по контролю (СЭК)

"СЕМИПАЛАТИНСК-НЕВАДА"

Одной из заметных страниц в истории испытаний ядерного оружия является проведение Совместного эксперимента по контролю (СЭК) - двух взрывов на ядерных полигонах СССР и США, подготовленных и осуществленных в 1988 году. Целью проведения СЭК являлась проверка эффективности предлагаемых сторонами (в рамках переговоров по методам контроля над соблюдением Договора 1974 года об ограничении мощности испытаний ядерного оружия) сейсмического и гидродинамического методов.

Работы российских специалистов заключались в подготовке и осуществлении взрыва на Семипалатинском испытательном полигоне (СИП), в проведении совместных с американской стороной контрольных измерений мощности этого взрыва по газодинамическому методу определения энергии взрыва (ГДМК) и в проведении аналогичных контрольных измерений при проведении взрыва СЭК на Невадском испытательном полигоне (НИП).

ПОДГОТОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Отправной точкой в истории СЭК является октябрь 1987 года, когда на проводившихся длительное время в Швейцарии в Женеве переговорах по ограничению мощности испытаний ядерного оружия и ядерных взрывов в мирных целях впервые приняли участие специалисты, непосредственно занимающиеся этими экспериментами. Это было связано с изменением политической обстановки того времени и решением руководства обеих стран обеспечить условия для скорейшего вступления в силу договоров по ограничению мощности ядерных испытаний (1974 года) и мирным ядерным взрывам (1976 года). В этот период времени было достигнуто соглашение о проведении СЭК как первого шага в этом направлении. В течение конца 1987 и начала 1988 годов был осуществлен ряд подготовительных мероприятий: посещение экспертами  полигонов обеих сторон, предоставление информации о технологиях подготовки и проведения испытаний, предлагаемых методах контролях, а также образцов горных пород и материалов, использующихся в испытаниях. Далее на переговорах началась трудная работа по разработке общей редакции испытаний и процедур осуществления СЭК. В этой работе от российских ядерных лабораторий в качестве экспертов принимали участие Б.А. Андрусенко, Н.П. Волошин, В.А. Симоненко, от полигона - М.А. Егошин. Параллельно в РФЯЦ – ВНИИТФ, назначенном в качестве основного исполнителя работ, началась активная подготовка к эксперименту.

Руководством института (Е.Н. Аврорин, Б.В. Литвинов) было принято решение по испытательной установке и ядерному заряду для нашего взрыва в рамках СЭК. Соответствующие теоретические вопросы, связанные с зарядом и физустановкой, решались B.C. Любимовым.
Конструкторами (Б.Х. Скибинский, Ю.Т. Янусов и др.) осуществлялась проработка необходимых изменений конструкции испытательной установки и прочего оборудования. Проработка всех вопросов по постановке измерений с учетом требований американской стороны осуществлялась Н.П. Волошиным, А.С. Владимировым, В.А. Сальниковым, В.А. Поповым и др. В кратчайший срок в РФЯЦ – ВНИИТФ (В.А. Харитонов, В.Л. Сорокин) была осуществлена разработка и отработка, в том числе в натурных условиях, новой методики регистрации годографа фронта ударной волны - методики импульсного зондирования (МИЗ) - аналога американского метода Корртекс, не уступающей, а по некоторым параметрам превосходящей зарубежный аналог. Изготовление оборудования обеспечивалось опытным производством РФЯЦ – ВНИИТФ.

Участники Совместного эксперимента по контролю на Семипалатинском полигоне
(Нажмите на фотографии для увеличения)

Проводились широкие исследования свойств образцов горных пород и забивочных материалов. Эти исследования были выполнены как для присланных ранее типовых для испытаний на НИП образцов, так и для образцов, извлеченных непосредственно для областей гидродинамических измерений основных и вспомогательных скважин обоих взрывов СЭК. Особенностью проведенных исследований являлись необычно широкий диапазон амплитуд нагружения, включающий область проявления в горных породах полиморфных превращений и упругопластических свойств, и большое количество исследуемых материалов. Исследования были проведены в кратчайшие сроки в газодинамическом отделении ВНИИТФ М.М. Горшковым, В.Г. Вильдановым, В.Т. Заикиным, Ю.Н. Жугиным, В.М. Слободенюковым и др.

Уникальность эксперимента потребовала необходимости осуществления проверки всего комплекса вопросов, связанных с проведением СЭК. Для этого в ходе подготовки к эксперименту на СИП в мае 1988 года в постановке, идентичной СЭК, был осуществлен дополнительный взрыв - "Пред-СЭК". По некоторым сведениям, американской стороной при подготовке своего опыта "Кирсадж" было принято аналогичное решение.

Достигнутым Соглашением по СЭК предусматривалось проведение первого взрыва в США, на НИП, и второго в СССР, на СИП. Поэтому хронологически совместные с американскими специалистами работы непосредственно на местах проведения взрывов начались на НИП раньше, чем в Семипалатинске.

Непосредственно на месте подготовки испытания исследования начались в апреле 1988 года, когда первая группа российских специалистов (В.Н. Ногин, В.Г. Смирнов, В.Г. Вильданов, Б.Т. Черноволюк и др.) прибыла на НИП для осуществления контроля над подготовкой скважин, проведения каротажных работ и отбора образцов керна. В это же время была осуществлена доставка на НИП измерительного оборудования и комплексов регистрирующей аппаратуры. В июне на НИП прибыла основная группа российских специалистов, возглавляемая профессором В.Н. Михайловым, в состав которой входили представители РФЯЦ - ВНИИТФ: В.А. Симоненко (теоретическое обеспечение), Н.П. Волошин (измерения по ГДМК), М.М. Горшков (исследования свойств материалов) и др., а также НИИИТ. Началась непосредственная подготовка измерений ГДМК. В это же время важная часть работ осуществлялась в России.

На основе полученных данных по динамической сжимаемости горных пород и забивочных материалов, с учетом выявленных реологических свойств, проводилось построение их уравнений состояния. Эти уравнения состояния внедрялись в производственные расчетные комплексы, проводились одномерные и двумерные расчеты для получения калибровочных зависимостей ГДМК и для оценки влияния различных факторов, которые могли сказаться на результатах измерений.

Соглашением по СЭК предусматривались процедуры обмена информацией, получаемой сторонами на всех этапах осуществления гидродинамического метода контроля (свойства горных пород и материалов, уравнения состояния, расчетные зависимости ГДМК, данные по расстановке датчиков, результаты измерений параметров ударных волн в эксперименте, результаты определения энергии взрыва). Соответствующие временные интервалы уменьшались по мере приближения дня взрыва. Отсутствие оперативной и качественной связи между группой, работавшей на полигоне, и РФЯЦ - ВНИИТФ создавало большие трудности. Из института осуществлялась постоянная расчетно-теоретическая поддержка группы на полигоне, проводились экспериментальные и расчетно-теоретические работы, обеспечивая не только передачу необходимых данных на НИП для их последующей передачи американской стороне в соответствии с Соглашением, но и анализ американской информации, сопоставление ее с результатами, полученными в наших расчетах. Например, в программный комплекс "Волна" было внедрено переданное американской стороной табличное уравнение состояния SESAM. Проведенные с ним расчеты позволили не только сравнить наши и американские уравнения состояния горных пород, но и оценить точность расчетов параметров ударной волны по технологии американской стороны, которая оказалась недостаточно высокой. Сейчас это кажется смешным, но в то время фактически единственным способом связи была передача данных из кармана в карман "с гонцами". Благо, некоторая ротация в группе на НИП осуществлялась постоянно. Непосредственно перед взрывом группа усилилась за счет представителей РФЯЦ-ВНИИЭФ Р.Ф. Трунина и М.А. Подурца.

Параллельно осуществлялась подготовка к взрыву «Шаган». Экспедиция РФЯЦ - ВНИИТФ выехала на СИП в июле. Руководили подготовкой и проведением эксперимента Е.Н. Аврорин, Б.А. Андрусенко, П.И. Коблов, а со стороны полигона - А.Д. Ильенко и Ф.Ф. Сафонов. Ответственными исполнителями были: Н.Н. Капустин - подготовка физустановки; подача сигналов и контроль работы аппаратуры - В.А. Андреев, Н.С. Воронов; физизмерения - А.С. Владимиров, А.В. Филатов; подготовка объекта - Ю.Ф. Григорович, В.Г. Смирнов. Расчетно-теоретическое обеспечение работ осуществлялось В.С. Любимовым, А.В. Петровцевым, В.Д. Ларцевым и С.А. Тереховым. В дальнейшем, после проведения взрыва и завершения всех работ на НИП, в экспедицию влились В.А. Симоненко, Н.П. Волошин и В.В. Легоньков.

ИТОГИ ЭКСПЕРИМЕНТА

Оба взрыва в рамках совместного эксперимента по контролю были успешно осуществлены: «Кирсадж» - 17 августа, а «Шаган» - 14 сентября 1988 года. В ходе их подготовки и проведения были осуществлены все предусмотренные Соглашением мероприятия и процедуры.

После проведения СЭК специалисты обеих сторон разъехались в свои лаборатории для анализа полученной информации и подготовки итоговых отчетов. Соответствующая интенсивная работа завершилась в октябре, когда они снова собрались, теперь уже в Женеве, для обсуждения результатов и выдачи выводов и рекомендаций для включения в Протокол к Договору 1974 года. В этих обсуждениях участвовали В.А. Симоненко, Н.П. Волошин, В.В. Легоньков, О.Н. Шубин, В.Г. Смирнов, М.А. Егошин, Л.М. Горшунов, В.В. Зотов, возглавлял работу с советской стороны В.Н. Михайлов.

Несмотря на близость подходов и полученных по ГДМК результатов, стороны по-разному оценили эффективность метода применительно к реальным взрывам. С точки зрения советской стороны, метод не обеспечивает необходимую точность измерений, является очень дорогостоящим для контролирующей стороны и очень обременительным для стороны, проводящей испытание.

Американская сторона не была согласна с такими оценками эффективности ГДМК. Она считала, что применение анализа данных ГДМК с использованием по существу беспривязочных способов обработки даже в условиях сильных искажений формы фронта, которые могут иметь место в испытаниях, обеспечит нужную точность, хотя эта точка зрения фактически опровергалась данными, полученными в ходе СЭК.

В последующем обсуждение результатов СЭК переросло в подготовку текста Протокола к Договору 1974 года, которая осуществлялась в несколько этапов и завершилась в конце 1989 года. На этой стадии обновленной группой экспертов руководил В.Н. Михайлов. Так как каждая сторона настаивала на своем выводе из результатов СЭК, компромисс был найден в том, что каждая сторона может избирать тот метод контроля, который считает оптимальным и эффективным, без учета дополнительной нагрузки на сторону, проводящую испытание. По существу было принято политическое решение. В 1990 году состоялось подписание подготовленного Протокола президентами М.С. Горбачевым и Р. Рейганом.

Работы, осуществленные в ходе проведения СЭК, также как и подготовка и проведение последующей контрольной деятельности за взрывами США, во многом повлияли на развитие гидродинамического метода измерения энергии подземных взрывов. К сожалению, это не удалось реализовать в наших отечественных испытаниях из-за введенного СССР моратория.

В итоге можно отметить, что в ходе работ осуществлено сопоставление экспериментальных и расчетно-теоретических методик. В этот период времени у советских специалистов фактически еще были ограничены возможности получения даже общенаучной информации. При проведении СЭК появилась возможность получить не только научную, но и специальную информацию, сопоставить, проверить правильность и надежность результатов, включая двумерные расчеты взрыва в контейнере. СЭК показал, что российские специалисты не уступают, а во многом используют физически более содержательные и точные расчетно-эскпериментальные подходы. По-видимому, американская сторона тоже сделала свои выводы.

Работы стимулировали разработку новых методик измерений параметров ударных волн, характеристик горных выработок и свойств горных пород в условиях залегания и соответствующего оборудования. При разработке учитывались как опыт, полученный при работах с американской стороной, так и многое лучшее, что было найдено в России.

Важно обратить внимание на обстоятельства, связанные со знакомством, общением с учеными, просто людьми из другого общества. У многих из участников работ сохранились дружеские отношения. Хотелось бы отметить американских ученых, специалистов по испытаниям и гидродинамическому методу Дона Айлерса, Томаса Мак-Коуна, Чарльза Мак-Уильямса, Дэвида Конрада, Роджера Хилла, Кейта Олрика, Джо Бини и других.

Прошедшие годы позволяют абстрагироваться от того времени и как бы со стороны, удалившись в пространстве, взглянуть на события, связанные с СЭК. Поражают масштабы проводившихся работ. Громадные самолеты осуществляли перевозку из одного полушария в другое большого количества бурового, каротажного, измерительного, регистрирующего оборудования. Столь же громадные работы проводились многочисленными коллективами ученых в различных частях земного шара на Семипалатинском и Невадском полигонах, в Москве и Вашингтоне, Челябинске-70 и американских лабораториях, в Женеве, во многих других местах. Эти коллективы были связаны ниточками общих проблем и одновременно выполняли трудную и важную работу. Сами эксперименты были кульминацией этой работы. Они остались в памяти участников, как яркие спектакли. Так они и были оформлены в то время с широким привлечением политиков, дипломатов и журналистов. Участники СЭК счастливы, что судьба распорядилась так, что пришлось быть в гуще этих событий, внести свой вклад в общее дело. Хотя следует признать, что как по масштабу работ, так и по эмоциональному воздействию любое испытание ядерного оружия сопоставимо с СЭК.

 

  

© РФЯЦ – ВНИИТФ. Настоящий сайт поддерживается информационной службой РФЯЦ – ВНИИТФ и является официальным источником информации
о ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ имени академика Е.И. Забабахина».
За недостоверную информацию, представленную на других сайтах, информационная служба ответственности не несет.