Камера для субкритических испытаний ядерного оружия на Невадском полигоне
Не по правилам
Соблюдение договоров необходимо. Однако, если есть сильное желание, возможно, можно найти исключение. Рассмотрим теоретическую возможность скрыть ядерные испытания в свете недавних заявлений Дональда Трампа и Владимира Путина о потенциальном возобновлении ядерных испытаний. Несмотря на сложность обойти Международную систему мониторинга Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, соответствующие структуры в разных странах, вероятно, исследуют такую возможность или даже уже проводили подобные действия. Мониторинговые точки распределены по всему миру и оснащены сейсмическими, инфразвуковыми, гидроакустическими и радионуклидными сенсорами. Как сообщает «Российский сейсмологический журнал»,
После завершения строительства сеть мониторинга будет состоять из 321 станции и 16 лабораторий, расположенных в 89 странах, включая 50 первичных и 120 вспомогательных сейсмических станций, 11 гидроакустических станций, 60 инфразвуковых станций, 80 радионуклидных станций и 16 радионуклидных лабораторий. На сегодняшний день 90 % этих объектов уже построены, сертифицированы и функционируют, предоставляя постоянный поток данных в режиме, близком к реальному времени.
В России создано 32 станции, включая: шесть первичных сейсмических, 13 вспомогательных сейсмических, четыре инфразвуковых, восемь радионуклидных станций и одну радионуклидную лабораторию. Если нарушители попытаются обойти запреты Договора о запрещении, им придется осуществлять взрывные работы только под землей – в остальных случаях (атмосферные, космические, подводные и наземные испытания) это будет мгновенно зафиксировано.
Первый способ провести ядерный взрыв – это закопать его на большую глубину. Так, чтобы взрыв оказался камуфлетным, то есть без выброса грунта. Это очень теоретическая идея, требующая множества серьезных допущений. Некоторые авторы, в том числе из России, предлагали синхронизировать испытания ядерного оружия с сейсмической активностью. То есть закопать боеприпас где-нибудь на Курилах, оснастить его датчиками и ждать землетрясения. Возможно, годами. Этот вариант кажется настолько необычным, насколько и практически невыполнимым.
Существует и более простой вариант многозарядных испытаний. В этом случае несколько небольших боезарядов (по 2-3 килотонны) распределяются под землей и подрываются в случайной последовательности. В данном случае испытывающая сторона официально объявляет о природном землетрясении, и пусть ответственные лица мониторинговых структур докажут обратное. Выход радионуклидов на поверхность в данном случае можно минимизировать, максимально заглубив боеприпас.
Подземный 104-килотонный ядерный взрыв в Неваде в 1962 году и кратер, оставшийся после испытаний
Подобные ухищрения и связанные с этим риски можно оправдать только единственным – испытанием принципиально нового типа ядерного боеприпаса, эффективность которого невозможно просчитать на суперкомпьютерах. Еще одним способом обхода ограничений считается взрыв сверхмалых боеприпасов. Теоретически по результатам можно экстраполировать данные для больших систем, включая стратегическое оружие. Разработаны даже специальные термины – мининьюкс, микроньюкс и тайниньюкс. В первом случае речь идет о нескольких сотнях тонн в тротиловом эквиваленте, во втором – о десятках тонн, а в третьем – о единицах тонн.
В этом случае можно провести следующий трюк. Оповестить мониторинговую службу об испытаниях, скажем, конвенционного боеприпаса большой мощности, а на самом деле взорвать в исследовательских целях ядерную мини-бомбу. Согласно регламенту участник Договора обязан уведомить мониторинговые структуры о любом взрыве на своей территории, мощность которого превышает 300 тонн тротилового эквивалента. Если взорвать под землей 250-тонный ядерный заряд, никто и не узнает. Точнее, узнают, но доказать, что взрыв был неконвенциональным, окажется практически невозможно.
Интересным является событие 18 октября 2023 года на Невадском испытательном полигоне. Американцы отреагировали на отзыв Россией ратификации Договора о запрете испытаний ядерного оружия подземным взрывом. Заявляется, что «с целью улучшения возможности Соединённых Штатов Америки выявлять маломощные ядерные взрывы по всему миру». Российская сторона имеет доступ к местным сейсмическим станциям, и ученым удалось определить мощность заряда – примерно 2 тонны в тротиловом эквиваленте. Радиоуглеродный анализ в Неваде не был разрешен, поэтому точно сказать о типе взорванного объекта невозможно. Этот эпизод противоречит распространенному мнению о неготовности полигона в Неваде для проведения натурных ядерных испытаний – взрывы различной мощности, преимущественно подземные, на объекте происходят регулярно.
Тестовый полигон в Неваде
Сухой аллювий в зоне особого внимания. Это обезвоженная горная порода низкой плотности, состоящая из отложений водных потоков – мелкой гальки, песка, глины, суглинка и других материалов. В таком мягком грунте ударная волна отлично поглощается и, если правильно выбрать место для подземного взрыва, может остаться незамеченной мониторинговыми станциями. Ситуацию спасает редкость крупных залежей аллювия и туфа на планете.
Экзотически выглядит подземный взрыв ядерного боеприпаса в огромной подземной полости. Этот процесс называется взрывом с декаплингом. Проще написать, чем осуществить на практике. По расчетам, один взрыв 10-килотонного заряда обойдется от 25 до 50 миллионов долларов. И это только затраты на выемку горной породы из подземной полости. Сама полость должна иметь диаметр 90 метров и находиться на глубине около километра. Очевидно, столь масштабные работы не могут остаться незамеченными со спутников, поэтому данный способ маскировки ядерных взрывов представляется малореализуемым.
Игры на грани
Гидроядерные испытания. Это новое, но старое словосочетание, которое не имеет отношения к подводным ядерным взрывам. Это достаточно опасный опыт, который не противоречит Договору о запрете испытаний ядерного оружия. Если американцы отказались от натурных испытаний, осознавая свое преимущество в вычислительной технике, то для России аргументом стали достижения в гидроядерных испытаниях. Опыт был значительным – в СССР было проведено около 90 экспериментов подобного типа. Суть в том, что плутоний подвергается взрывному сжатию, но не достигает границы допустимого.
Если при ядерном взрыве ядро превращается в плазму с дальнейшей инициацией цепной реакции – это и есть ядерный взрыв в упрощенном виде, то гидровзрыв превращает плутоний или другой материал в жидкое вещество, таким образом останавливаясь на шаге до необратимого. В среднем гидроядерный взрыв эквивалентен 1-2 килограммам в тротиловом эквиваленте. Физики после таких испытаний получают множество полезной информации, начиная от оценки сохранности ядерных арсеналов и заканчивая отработкой новых типов боеприпасов. Необходимо отметить, что полноценной картины ядерного взрыва гидроядерные испытания получить не способны – для этого нужны натурные эксперименты.
Цена ошибки и бездействия в контексте ядерного оружия очень высока. Если осколочно-фугасный снаряд детонирует из-за ненадлежащего хранения, на воздух взлетит арсенал, и, вероятно, пострадают люди. Но если на складе взорвется тактический спецбоеприпас, целые регионы будут уничтожены. И такая вероятность не нулевая. Для предотвращения этого необходимо следить за динамикой старения боеприпасов и их техническими характеристиками. Без реальных взрывов это невозможно. Натурные ядерные испытания рано или поздно вернутся в нашу жизнь. Либо человечество откажется от оружия массового поражения.
Гидроядерные испытания являются частным случаем субкритических испытаний ядерного оружия. Их отличительной чертой является обязательное присутствие взрывчатки в качестве инициатора превращения плутония или обогащенного урана в жидкость. В более широком смысле, субкритические испытания могут проводиться как с использованием взрывчатки, так и с помощью лазеров и нейтронных пучков. В некоторых источниках можно встретить информацию о начальной инициации цепной реакции в ходе гидроядерных испытаний. Это позволяет более точно предсказать поведение боеприпаса в реальной работе, но формально запрещено Договором. Но кто это проверит, если мощность такого взрыва оценивается считанными тоннами тротила?
Американцы постоянно проводят гидроядерные испытания на полигоне в Неваде – с 1997 года осуществлено не менее 30 субкритических взрывов. Типичным можно считать тест Vega образца 2017 года. В подземный тоннель в Неваде была помещена масштабированная модель плутониевого боеприпаса – это примерно 2-3 кг радиоактивного металла, извлеченного из старой боеголовки W88. Взрывная камера была оснащена датчиками, измеряющими плотность, температуру, скорость волны, повреждения и выбросы частиц во время взрыва. По официальным данным, все произошло в рамках разумного, и никаких ограничений Договора не были нарушены. Однако сейчас в США планируют провести новую серию гидроядерных испытаний – якобы именно это имел в виду Дональд Трамп, когда говорил о возобновлении испытаний оружия массового поражения. Американцы явно и с хрустом включили заднюю передачу. Хотя есть и другой вариант – Россию в очередной раз пытаются ввести в заблуждение.
- Евгений Федоров