Места проведения подземных ядерных испытаний необходимо контролировать, считают специалисты ИНГГ СО РАН
Специалисты Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН утверждают: радиоактивные вещества, оставшиеся в недрах после проведения подземных ядерных взрывов, могут распространяться в окружающую среду.
Чтобы следить за вероятным процессом радиоактивного заражения поверхности, нужно регулярно контролировать ситуацию в местах подобных испытаний. Для этого необходимо проводить комплекс геоэкологических исследований, включая такой геофизический метод, как сейсморазведка. Над адаптацией этой технологии для решения экологических задач сотрудники ИНГГ СО РАН работали совместно с Институтом геофизических исследований Национального ядерного центра Казахстана.
Об особенностях этой методики рассказывает старший научный сотрудник лаборатории глубинных геофизических исследований и региональной сейсмичности ИНГГ СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Андрей Беляшов.
Подземные ядерные взрывы и их последствия
По словам ученых ИНГГ СО РАН, подземные ядерные испытания с различными целями велись практически по всему Советскому Союзу: только на территории Сибири было выполнено более 30 «мирных» взрывов! В основном, их использовали для решения народно-хозяйственных задач: в качестве источника упругих колебаний при изучении геофизическими методами строения верхних оболочек Земли – литосферы и верхней мантии, для создания инженерно-технических сооружений (плотин, отвалов, подземных полостей), а также для интенсификации добычи углеводородов.
Площадные сейсмические наблюдения на Семипалатинском полигоне
– Несмотря на мирные цели, последствия от таких ядерных испытаний далеко не безвредны, – подчеркивает Андрей Беляшов. – Радиоактивные остатки, образованные в результате взрыва, долгие годы сохраняются в недрах. При определенных геолого-тектонических и гидрогеологических условиях может произойти перенос этих веществ во вмещающую среду вплоть до дневной поверхности.
Андрей Беляшов отмечает, что атмосферные ядерные взрывы, безусловно, представляют существенную угрозу окружающей среде, но, учитывая в основном поверхностный характер загрязнения, последствия от таких испытаний намного проще обнаружить и ликвидировать – зараженный грунт можно рекультивировать. А вот устранить источник радиации на глубине в сотни метров практически невозможно. Остается только выявлять подповерхностные пути миграции радионуклидов и пытаться прогнозировать и контролировать процессы переноса радиоактивных остатков к поверхности.
– На территории Семипалатинского полигона, в местах проведения скважинных ядерных испытаний, на уровне дневной поверхности, выявляются техногенные радионуклиды, например, тритий, – говорит Андрей Беляшов. – Этот факт свидетельствует о наличии в геологической среде проницаемых структур, представляющих собой объединенную систему естественных и наведенных трещин. Вдоль этих структур из очаговых областей подземных ядерных взрывов вместе с грунтовыми водами радионуклиды выносятся на дневную поверхность, попадая, в том числе, и в поверхностные воды – реки, ручьи, озера.
Что делать?
На Семипалатинском полигоне российские и казахстанские специалисты разработали специальную методику изучения недр в местах проведения подземных ядерных взрывов.
С помощью сейсмических методов ученые могут выявить в подповерхностном пространстве проницаемые структуры, вдоль которых вместе с грунтовыми водами перемещаются радиоактивные остатки. Используя эту методику, можно прогнозировать участки локализации радионуклидов и пути их возможного распространения грунтовыми водами.
– Мы адаптировали стандартный сейсмический метод рефрагированных волн на P и S волнах для изучения последствий от подземных ядерных испытаний, – отмечает ученый. – Уникальность ситуации заключается в том, что разработка метода осуществлялась на участках с реальными ядерными взрывами в условиях трехмерно-неоднородной геологической среды.
Пример выделения на сейсмическом разрезе приповерхностного проницаемого слоя
Определены оптимальные параметры системы наблюдений – ее конфигурация, характеристики источника сейсмических колебаний, расстояния между пунктами возбуждения и точками регистрации, тип и технические параметры аппаратуры. Полевые данные мы обрабатываем с помощью специальных программ, строим структурно-скоростные разрезы, рассчитываем некоторые физические свойства среды, выделяем и картируем по площади потенциально проницаемые структуры.
Где будут использоваться эти разработки?
Данную методику можно применять на любом объекте, где проводились подземные ядерные взрывы. Андрей Беляшов уверен, что эти наработки могут быть использованы в рамках Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, который Россия ратифицировала в 2000 году. Договор, в случае проведения несанкционированного ядерного испытания, предусматривает выполнение инспекции на месте, включающей, в том числе, и активные сейсмические наблюдения за состоянием среды.
Как утверждают ученые ИНГГ СО РАН, в будущем на основе уже существующих разработок можно было бы создать систему постоянного инженерно-геологического мониторинга. Она позволит контролировать ситуацию на территориях проведения подземных ядерных испытаний.
Текст подготовил Павел Красин. Фото предоставлены А.В. Беляшовым
Обратная связь