Подземные ядерные испытания

Подземные ядерные испытания — это вид испытаний ядерного оружия, при котором ядерный взрыв производится под землёй (в шахтах, штольнях или скважинах) на глубине, достаточной для предотвращения выхода радиоактивных продуктов в атмосферу. Относятся к категории закрытых (камуфлетных) или полузакрытых взрывов. Подземные испытания пришли на смену атмосферным и наземным взрывам после подписания Договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой (1963), хотя первые подземные взрывы проводились и ранее.

История

Ранние этапы (1950‑е — 1963)

Первое подземное ядерное испытание было проведено США 29 ноября 1951 года в ходе операции «Buster‑Jangle» (взрыв «Uncle»). Мощность составляла около 1,2 килотонны; взрыв был произведён на полигоне в Неваде на глубине около 2,7 метра. Это испытание носило скорее экспериментальный характер и не обеспечивало полной изоляции от окружающей среды — радиоактивные продукты частично вышли в атмосферу.

Настоящая программа подземных испытаний началась в СССР. Первое советское подземное ядерное испытание было проведено 11 октября 1961 года на Семипалатинском полигоне (взрыв в штольне на глубине около 140 метров). Испытание проводилось в рамках отработки методов скрытного ведения ядерной войны. После подписания Московского договора 1963 года подземные испытания стали доминирующим способом тестирования ядерных зарядов для стран-участниц (СССР, США, Великобритания).

Период активных испытаний (1963–1996)

С 1963 по 1996 год подземные ядерные испытания проводили пять стран: СССР, США, Великобритания, Франция и Китай. Франция и Китай, первоначально не подписавшие договор 1963 года, позже присоединились к частичным ограничениям и также перешли к подземным взрывам.

СССР провёл 715 подземных ядерных испытаний (по данным на 1996 год), бо́льшая часть из них — на Семипалатинском полигоне (Казахстан) и на Новой Земле. На Новой Земле некоторые подземные взрывы проводились в многокилометровых штольнях, пробурённых в скальных породах.

США за тот же период осуществили около 900 подземных испытаний, в основном на Невадском испытательном полигоне (NTS) в пустыне Мохаве. Крупнейшее американское подземное испытание — «Cannikin» (1971) на острове Амчитка (Алеутские острова) мощностью около 5 мегатонн, самое мощное подземное испытание в истории США.

Великобритания проводила подземные испытания совместно с США на полигоне в Неваде (начиная с 1962 года). Всего зафиксировано около 50 британских подземных взрывов.

Франция в 1966–1996 годах осуществила около 200 подземных испытаний, в том числе на атоллах Муруроа и Фангатауфа (Французская Полинезия). С 1974 года все французские испытания стали подземными.

Китай в 1964–1996 годах провёл 45 ядерных испытаний, из них 23 подземных (начиная с 1978 года) на Лобнорском полигоне.

Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ)

В 1996 году Генеральной Ассамблеей ООН был открыт для подписания Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ). Он запрещает любые ядерные взрывы, в том числе подземные, для любых целей (военных и мирных). По состоянию на 2025 год договор подписали 187 государств, ратифицировали — 178. Для вступления в силу требуется ратификация 44 странами, обладающими ядерными технологиями; из них не ратифицировали договор США, Китай, Иран, Египет, Израиль и другие. Россия ратифицировала ДВЗЯИ в 2000 году, но в 2023 году отозвала ратификацию, оставшись при этом участником договора (формально не денонсировав его). Несмотря на это, после 1998 года (последние индийские и пакистанские подземные испытания) не было зафиксировано ни одного подтверждённого ядерного взрыва, хотя точечные сейсмические аномалии периодически вызывают вопросы (например, предполагаемое испытание КНДР в 2017 году).

Технически ДВЗЯИ подкреплён Международной системой мониторинга (МСМ), включающей сейсмические, инфразвуковые, гидроакустические станции и станции регистрации благородных газов.

Устройство и характеристика

Механизм камуфлетного взрыва

Подземный ядерный взрыв может быть камуфлетным (полностью скрытым) или с прорывом газов в атмосферу. Глубина заложения заряда выбирается так, чтобы слой горных пород над эпицентром поглощал ударную волну и радиоактивные продукты. После взрыва образуется полость (подземная каверна) диаметром от десятков до сотен метров, которая через некоторое время обрушивается, формируя на поверхности воронку (кратер) или небольшое оседание грунта.

Взрыв вызывает мощные сейсмические волны, что позволяет регистрировать испытания сейсмографами на расстоянии тысяч километров. Стандартная методика отличает ядерный взрыв от землетрясения по глубине, форме сигнала и соотношению P/S‑волн.

Типы подземных испытаний

• Вертикальная шахта: заряд опускается в скважину глубиной до 3–5 км, засыпается песком или бетоном для герметизации. Типичен для США и Китая.
• Горизонтальная штольня: заряд помещается в туннель, пробитый в скальной породе (гора, остров). Использовался СССР на Новой Земле и Семипалатинском полигоне, а также Францией на атоллах.
• Подводное подземное испытание: взрыв производится на морском дне под толщей воды (редкий вариант; в США — «Seal» в 1963 году).

Подземные ядерные взрывы для мирных целей

В 1960–1980-х годах рассматривалась возможность применения подземных ядерных взрывов для интенсификации добычи нефти и газа, создания подземных хранилищ и рытья каналов. В СССР под эгидой программы «Ядерные взрывные технологии для народного хозяйства» было проведено около 124 промышленных ядерных взрывов (с 1965 по 1988 год). Известные примеры: проект «Чаган» (1965) в Казахстане — создание искусственного озера; проект «Тайга» (1971) — попытка прорыть канал «Печора — Кама» (канал не был завершён). Большинство таких взрывов были подземными, но некоторые сопровождались локальным радиоактивным загрязнением. В США программа «Plowshare» (1965–1975) включала 28 подземных взрывов, в том числе для создания подземных полостей под хранение газа (проект «Gasbuggy», «Rulison»). Коммерческая выгода оказалась низкой, а экологические риски — высокими, и к 1980-м годам программы ядерных взрывов в мирных целях были свёрнуты.

Полигон для испытаний

Основные полигоны для подземных ядерных испытаний:

• Семипалатинский испытательный полигон (Казахстан) — с 1949 по 1989 год (подземные взрывы — с 1961). После закрытия в 1991 году полигон законсервирован.
• Новая Земля (Россия) — с 1955 по 1990 год. Крупнейший островной полигон, где проводились в том числе мощные подземные взрывы (до 5 мегатонн). Закрыт в 1990 году.
• Невадский испытательный полигон (США) — с 1961 по 1992 год (последнее испытание — «Divider», 23 сентября 1992 года). Всего около 900 подземных взрывов.
• Полигон на атолле Муруроа (Французская Полинезия) — с 1975 по 1996 год.
• Полигон Лобнор (Китай) — с 1978 по 1996 год.
• Индийские испытания (Подземные испытания «Будда-1» в 1974 году и «Будда-2» в 1998 году) проводились в пустыне Тар.
• Пакистанские испытания (1998) — под землёй в горном массиве Чагай.

КНДР с 2006 года провела шесть подземных ядерных испытаний (последнее — в 2017 году), используя горизонтальные штольни в горах.

Экологические и радиационные последствия

Подземные испытания значительно менее опасны с точки зрения регионального радиоактивного загрязнения по сравнению с атмосферными. Однако они не исключают утечку радиоактивных газов (особенно ксенона и криптона), которые могут быть зарегистрированы на больших расстояниях. При взрывах с камуфлетом (без выхода на поверхность) бо́льшая часть радиоактивных материалов остаётся в расплавленной породе (евтектика) на дне полости — так называемый «стеклянный импактит». Однако со временем возможно растворение радиоактивных элементов в грунтовых водах и миграция за пределы полигона. Исследования на Семипалатинском полигоне и Новой Земле показывают наличие радионуклидов (цезий-137, стронций-90, плутоний) в подземных водах и биоте, хотя концентрации в большинстве районов не превышают фоновых уровней или находятся в пределах установленных норм.

При нештатных сценариях (например, взрыв в районе тектонического разлома или недостаточная герметизация) возможны выбросы в атмосферу, как это произошло при испытании «Baneberry» (США, 1970) — радиоактивное облако прошло на расстоянии до 200 км.

Подземные ядерные испытания и международное право

Основными международными документами, регулирующими подземные ядерные испытания, являются:

• Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой (1963) — не запрещал подземные испытания, но ограничивал их проведение.
• Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ, 1996) — полностью запрещает любые ядерные взрывы, в том числе подземные.
• Система международного мониторинга (IMS) — сеть из 321 станции в 90 странах, включая 170 сейсмических станций, которые могут фиксировать подземные ядерные взрывы с мощностью от 0,1 кт и выше в зависимости от геологии и расстояния.

Нарушения ДВЗЯИ фиксировались в 1998 году (Индия и Пакистан) и в 2006–2017 годах (КНДР). В ответ Совет Безопасности ООН принимал резолюции с санкциями (например, резолюции 1718, 2094, 2375).

Список крупнейших подземных ядерных взрывов (по мощности)

Критика и общественная реакция

Подземные ядерные испытания с 1960-х годов критиковались за риск радиоактивного загрязнения грунтовых вод, потенциальное сейсмическое воздействие на подземные структуры, а также за проблему захоронения или обезвреживания оставшихся подземных полостей с радиоактивными включениями. В ряде стран (особенно в зоне полигонов — Казахстан, Французская Полинезия, атоллы Маршалловых островов) местное население и экологические организации (например, «Гринпис») протестовали против испытаний. В Казахстане в 1991 году после закрытия Семипалатинского полигона возник мощный антиядерный активизм (антиядерное движение «Невада — Семипалатинск»), который внёс вклад в запрет испытаний на национальном уровне.

Современная критика направлена против возможного возобновления подземных испытаний со стороны стран, не ратифицировавших ДВЗЯИ (США, КНДР, Иран, Египет, Израиль). Россия, отозвав ратификацию ДВЗЯИ в 2023 году, заявила, что не планирует возобновлять испытания, пока их не возобновят США. Многие эксперты полагают, что новая гонка ядерных испытаний маловероятна, но сохраняется риск точечных нарушений.

Источники

1. Сборник материалов по истории ядерных испытаний в СССР / Под ред. В. Н. Михайлова. — М.: ИздАт, 1996. — Т. 1.
2. Federation of American Scientists (FAS): Nuclear Weapons — Nuclear Testing. — fas.org.
3. Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ) — текст и список участников. — ctbto.org.
4. United Nations Treaties and Principles on Outer Space (1963). — UNODA.
5. Nuclear Explosions for Peaceful Purposes: An Overview (IAEA, 2005).
6. Онищенко И. Н., Лобанок В. А. Подземные ядерные взрывы: технические и экологические аспекты. — М.: Энергоатомиздат, 1992.
7. Ruling on Radiation: The Legacy of Nuclear Testing in Kazakhstan / Science & Global Security, 2018.
8. Система международного мониторинга (IMS) — статьи на сайте Комиссии по ДВЗЯИ.