Мирные ядерные взрывы

Такая полость образовалась при взрыве «Гном», проведённом американскими специалистами 10 декабря 1961 года.

Ми́рные я́дерные взры́вы — взрывы невоенного предназначения, производимые с помощью ядерных зарядов, например для уничтожения высокоактивных отходов. Произведение таких взрывов ограничено различными международными договорами. Существует мнение, что всякую технологию, задействуемую в ходе мирных ядерных взрывов, можно заменить неядерной альтернативой, а множество ядерных взрывов, проведённых в мирных целях, явились причиной катастроф. Программы мирного использования ядерных взрывов активно снабжались деньгами в Советском Союзе и Соединённых Штатах Америки. Первые подземные ядерные взрывы имели место в конце 1950-х — начале 1960-х годов.

В США серия испытаний проводилась в рамках программы «Плаушер», установленной в 1957 году. Самое крупное подземное испытание «Седан» американцы провели в 1962 году — тогда в воздух было выброшено большое количество радиоактивного газа. Сопротивление общественности к проведению экспериментов стало очевидным в конце 1960-х годов; в 1970-е годы экономическая концепция программы была поставлена под сомнение исследователями. В 1977 году проект лишили финансирования, всего в ходе программы американские специалисты провели 27 взрывов.

Реализация советской Программы № 7 «Ядерные взрывы для народного хозяйства» началась в 1965 году. В общей сложности учёным удалось провести 124 ядерных испытания. Ряд экспериментов сопровождался выбросами радиоактивных веществ. Большое место в программе занимала работа по ликвидации газовых фонтанов. В 1988 году программу официально закрыли. Заявления об успешном применении советскими специалистами ядерных взрывов для ликвидации пожаров на газовых скважинах впоследствии получили широкое упоминание при проработке американцами технологий, которые бы позволили остановить разлив нефти на платформе «Глубоководный горизонт» в Мексиканском заливе, допущенный в 2010 году.

Плаушер (США)

Фотография, сделанная в момент взрыва по американской программе «Тамблер-Снаппер» (1952 год). Под огненным шаром простираются яркие пики — своим появлением они обязаны вспышке излучения, калившей оттяжки добела.

Анализ порождённых испытанием США «Иви Майк» осадков позволил выявить химический элемент эйнштейний (1952 год).

Разрабатывая первую в мире атомную бомбу, учёные из Лос-Аламосской национальной лаборатории США изучали возможности применения энергии ядерного взрыва в мирных целях. В первую очередь это было использование тепловой энергии, образующейся при медленном делении урана в ядерных реакторах. И хотя основное внимание исследователи отводили военным приложениям, они также рассматривали и другие направления использования атомных бомб. Так, физик Отто Фриш, пионер в области ядерного деления, выдвинул идею направить атомные взрывы на высвобождение большого количества нейтронов: такой потенциал можно было бы использовать для научных экспериментов в области ядерной физики. С предложением использовать ядерные заряды в мирных целях в конце 1940-х годов выступил математик Джон фон Нейман. В то время ядерные взрывные устройства обеспечивались энергией, получаемой исключительно от деления, а это имело ряд недостатков: дороговизна делящихся материалов по типу урана-235 или плутония-239, ограниченная мощность и выделение радиоактивных продуктов деления.

В июне 1950 года американец Фредерик Райнес, примкнувший в 1944 году к команде Радиационной лаборатории имени Лоуренса, напечатал в «Бюллетене учёных-атомщиков» критическую статью, в которой изложил перспективы применения ядерных взрывов в научных исследованиях и масштабных преобразованиях земной коры, в частности при строительстве каналов, добыче полезных ископаемых и взламывании льда, усомнившись, однако, в их практической целесообразности: учёный напомнил, что ядерные взрывы сопряжены с риском радиоактивного излучения. Новые возможности представило собой изобретение термоядерных взрывных устройств. Термоядерные взрывные устройства стоили дешевле, использовали распространённые изотопы водорода, давали меньше продуктов деления и имели неограниченный запас мощности; разработка грунта теперь могла обойтись дешевле, чем при использовании традиционных методик. Для запуска деления эти устройства использовали небольшой триггер, а в качестве топлива брали сравнительно недорогие дейтерий и литий; кроме того, подобные конструкции образовывали меньшее количество долгоживущих радиоактивных продуктов.

Первый в мире термоядерный взрыв прогремел в 1952 году на атолле Эниветок, расположенном в Тихом океане. Его мощность составила 10 мегатонн, и он образовал большой кратер в рифе. На волне Суэцкого кризиса, грянувшего в 1956 году, глава Лаборатории Гарольд Браун рассмотрел вариант задействовать ядерные взрывные устройства для прокладки канала через Израиль. В феврале 1957 года в Лаборатории организовалась специальная группа, изучавшая возможность подобных приложений. А летом 1957 года решением американской Комиссии по атомной энергии была формально принята программа «Плаушер», задачей которой явилось исследование возможностей по применению ядерных взрывов в целях промышленности и науки. Вскоре после этого Комиссия приступила к проведению подземных ядерных испытаний. Уже осенью 1957 года на Невадском испытательном полигоне прошёл эксперимент «Рейнир». Подорвав заряд, расположенный на глубине 274 метра под землёй, американские учёные реализовали взрыв мощностью 1,7 килотонны. В результате взрыва образовалась шахта из трещиноватой породы, благодаря чему появились сведения о потенциале применения ядерных зарядов в горном деле.

Проект «Гном»

Разрабатывая проект «Колесница», американцы задумывали сооружение искусственной гавани. Внешний контур на карте должен был покрыть мощный взрыв 2,4 мегатонны, внутренний — 460 килотонн.

Первым полевым экспериментом программы явился проект «Гном». В 1959 году прошли подготовительные работы, в ходе которых учёные провели ряд испытаний с применением фугасов и разработали соответствующие меры безопасности. Независимые научные рекомендации по геофизике, сейсмологии и гидрологии готовила специальная группа, которую утвердила Национальная академия наук США. Изучив технические доклады, предоставленные Геологической службой США и Лоуренсовской лабораторией, привлечённые Академией эксперты посчитали, что проект «Гном» не затронет местное население, действующие и предполагаемые месторождения и сельскохозяйственные угодья, равно как и не допустит загрязнения грунтовых вод.

В соответствии с поставленными Лабораторией техническими условиями велась разработка планов инженерных и строительных работ — её поручили американской фирме «Холмс и Нарвер». Работы по строительству взяли на себя несколько компаний, им предстояло прорыть 336-метровую шахту и 340-метровый туннель, который бы вёл от дна шахты к самому месту взрыва. Обеспечением общей поддержки и выполнением мелких строительных поручений занялись присланные от Нью-Мексико подрядчики и сотрудники компании «Рейнольдс». Специалисты искали относительно чистый солевой пласт с низким содержанием воды, залегающий не более чем на 244 метра ниже поверхности, причём в малонаселённом районе, лучше всего на правительственных землях, относящихся к континентальной части Соединённых Штатов Америки. Реализованный в 1961 году взрыв мощностью 3,1 килотонны следовал за истечением ядерного моратория и имел место в соляном пласте близ города Карлсбад на юго-востоке штата Нью-Мексико.

В результате образовалась полость объёмом около 27 000 кубических метров, расплавилось около 2 400 тонн породы. Расплавленная порода смешалась с 13 000 тонн соляной породы, которую занесло в полость в ходе имплозии. Давление водяного пара, скопившегося в породе, снесло блоки породы со стен полости. Взрыв привёл к обрушению 15 000 тонн породы, при этом образовалась штольня диаметром 41—60 метров, имевшая высоту 23 метра. В расплавленной соляной смеси и заваленных обломках оказалась заперта основная часть негазообразных радиоактивных продуктов. Сборка взрывного устройства, применённого в проекте «Гном», проводилась учёными, присланными от Лоуренсовской лаборатории, а его заряжение — специалистами из Сандийской национальной лаборатории. Проектирование и установку оборудования для отсчёта времени и пуска взрыва осуществляла контора «Эдгертон, Гермесхаузен и Герьер».

К сентябрю 1961 года в качестве сопровождающих подключились сотрудники программы «Вела Юниформ», осуществлявшейся Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США. В числе научных задач исследователи рассматривали возможность получения трансплутониевых изотопов, которые образовывались в момент ядерного взрыва. Специалисты полагали, что большинство негазообразных изотопов сосредоточатся в примесях, заключённых в соли, и при растворении материалов сохранят в себе эти примеси. Кроме того, американские исследователи намеревались изучить возможность сбора тепла, аккумулированного в соли в момент взрыва: для этого в горячую полость закачивали воду и измеряли параметры поступающего пара. В результате расплавленная соль быстро остыла вследствие притока 13 000 тонн более холодной породы, которая стала рассеивать тепло — это делало его извлечение практически нецелесообразным. Полученный пар же характеризовался высокой коррозионной активностью, отчего его применение не отвечало экономическим соображениям.

Высвобождаемые в ходе ядерной реакции нейтроны проходили через замедлитель и 305-метровую трубу, после чего попадали на образцы, установленные на вращающихся дисках. Нейтроны с разным уровнем энергии попадали на диски в разное время. Работа по извлечению дисков с нейтронами затянулась, поэтому часть материалов оказалась утеряна. Благодаря близости площадки к геологической границе между Скалистыми горами и Великими равнинами, проект «Гном» предполагал широкое исследование с помощью сейсмических приборов. Так, специалисты обнаружили, что вариации во времени прохождения сейсмических волн свидетельствуют о расхождениях в верхней мантии Земли, а не о толщине земной коры.

Эксперименты «Хардхат» и «Данни Бой»

Министерство обороны США систематически проводило эксперименты с применением ядерного оружия, стремясь получить ценную информацию для программы «Плаушер». Так, 15 февраля 1962 года на Невадском испытательном полигоне в ходе эксперимента «Хардхат» американские специалисты привели в действие взрывное устройство мощностью 4,5 килотонны, расположенное на глубине 290 метров под землёй. Испытание проводилось в гранитной породе, характерной для многих горных разработок; в результате образовалась полость диаметром около 38 метров. Ядерный взрыв малой мощности «Данни Бой» прошёл на Невадском испытательном полигоне 5 марта 1962 года и привёл к образованию воронки в базальте. Задачей этого эксперимента явилось определение характеристик воронок, возникающих в твёрдой, сухой, инертной среде, каковой послужил базальт, и выяснение радиоактивности, высвобождаемой при подрыве в твёрдой породе. В результате 420-тонного взрыва, прогремевшего на глубине 34 метра под землёй, сформировалась воронка диаметром 65 метров и высотой 19 метров. Возникла базисная волна диаметром 884 метра и высотой 305 метров, спустя 30 минут после подрыва пылевое облако достигло высоты 610 метров. В виде осадков выпало лишь около 4 % радиоактивных частиц, в основном они осели в радиусе 3,2 километра от места взрыва. Эксперимент позволил получить сведения об изменении давления ударной волны в зависимости от расстояния и сейсмическом ударе на различных расстояниях.

Проект «Седан»

Воронка глубиной 100 метров и диаметром порядка 390 метров, произведённая в ходе ядерного испытания США «Седан».

6 июля 1962 года американские учёные провели ещё один ядерный эксперимент — взрыв «Седан». В буровую скважину вместе с экспериментальным оборудованием спустили 100-килотонное термоядерное взрывное устройство, в результате образовалась самая большая выемка, которую когда-либо производил одиночный рукотворный взрыв. Он прогремел на глубине 194 метра, оставив после себя воронку диаметром 366 метров и высотой 98 метров, её общий объём составил около 5 000 000 кубических метров.

Проект имел целью разработку методик ядерной экскавации и изучение повреждающего действия более мощных взрывов, вызывающих образование воронок. Прежние испытания ограничивались взрывами мощностью в одну килотонну, а потому предсказательная достоверность сведений, полученных в ходе таких испытаний, для более мощных взрывов была неубедительна. Помимо этого, задача проекта «Седан» состояла в сборе данных о радиационной безопасности, сейсмических эффектах и воздушных взрывах. Исследовав картину выпадения осадков, специалисты установили, что большая часть радиоактивных частиц, вышедших из воронки, осадилась в непосредственной близости от неё. Полученные в ходе эксперимента данные подтвердили вывод о том, что взрывная волна вблизи от объекта сократилась до одной пятой — одной десятой по сравнению с волной, вызванной поверхностным взрывом такой же мощности. Результаты замеров на наземных станциях указывали на то, что зона опасного сейсмического воздействия простирается на расстояние порядка четырёх километров.

Другие эксперименты

В 1964 году на Невадском испытательном полигоне состоялся эксперимент «Хэндкар», предусмотревший 12-килотонный взрыв в доломитовой формации; он доказал возможность полного удержания газовых продуктов взрыва в карбонатных породах. Для разработки методик понимания распространения энергии в несферических геометриях в 1967 году американские специалисты провели испытание «Марвел». Эксперимент позволил изучить распространение рядом с местом взрыва ударной волны, возникшей в горизонтальном тоннеле диаметром 1 метр и длиной 122 метра. К июню 1964 года в рамках проекта «Дьюгоут» специалисты попытались выяснить, насколько эффективно использование ядерных зарядов для проходки канав. В рамках этого проекта в твёрдых породах производился одновременный подрыв пяти 20-тонных нитрометановых зарядов. В результате получалась канава, на концах которой оставалось меньше обломков, чем по бокам.

Достаточную промышленную поддержку, позволившую перейти к реальным полевым экспериментам, встретила лишь стимуляция добычи газа. За период с 1967 по 1973 год в рамках американской программы «Плаушер» состоялись три совместных промышленно-государственных эксперимента на газовых месторождениях с низкой проницаемостью, направленных на интенсификацию добычи газа. Уже в начале 1970-х годов общественность США крайне негативно оценивала любые разработки, способствующие выделению даже минимальной радиоактивности. С завершением в декабре 1974 года испытаний на месторождении Рио-Бланко, проводимых с целью увеличения добычи газа путём взрыва, программа интенсификации добычи и исследования других возможных применений стремительно свернулись. В 1977 году американцы прекратили финансирование программы «Плаушер».

Ядерные взрывы для народного хозяйства (СССР)

Союз Советских Социалистических Республик, присоединившись к энтузиазму по поводу мирного применения атомной энергии, представил своё собственное видение. Уже в ноябре 1949 года посол Андрей Вышинский, взойдя на трибуну ООН, поддержал усилия советских специалистов, разрабатывавших ядерное оружие. В своей речи он поведал о возможности использования атомной энергии в национальных целях. В дальнейшем русский инженер Георгий Иосифович Покровский выступил с предложением задействовать ядерные заряды в крупных инженерных проектах вроде перенаправления рек, строительства плотин и прокладки каналов. Директором новоиспечённой программы по проведению ядерных взрывов в мирных целях выступил Александр Дмитриевич Захаренков, зарекомендовавший себя в качестве главного конструктора ядерной лаборатории в городе Снежинске; на пост научного руководителя инициативы был выдвинут Олег Леонидович Кедровский. Уже в конце 1965 года совместно с Министерством нефтяной промышленности СССР в рамках Программы № 7 начались полевые эксперименты, посвящённые изучению возможности применения ядерных взрывов для интенсификации добычи нефти, планировались эксперименты по образованию полостей в соли. Первоначально значительную роль в адаптации военных взрывов для мирного применения сыграла лаборатория ядерного оружия, располагавшаяся в Арзамасе-16 под Горьким. Впоследствии наиболее активным участником этой деятельности стала лаборатория в Снежинске.

На состоявшейся в ноябре 1965 года в СССР конференции ведущие исследователи и конструкторы оружия обсудили перспективы мирного использования ядерных взрывов. Участники проявили большой интерес к разработке специальных взрывных устройств для промышленных применений и снижению радиоактивности, производимой взрывами. В числе обсуждаемых идей также значились борьба с астероидами и питание ракет в открытом космосе. Кризис в газовой промышленности, разразившийся в середине 1966 года, открыл новую возможность использовать мирные ядерные взрывы для тушения фонтанирующих газовых скважин. В 1966 году советский физик-теоретик Андрей Дмитриевич Сахаров возложил большие надежды на идею о возможности строительства посредством взведения под землёй ядерных зарядов искусственных водоёмов, затем объявив себя сторонником применения сверхмощных термоядерных взрывных устройств в целях предотвращения землетрясений и снижения напряжения в земной коре. Он также советовал рассмотреть использование ядерных технологий в разработке месторождений полезных ископаемых.

Строительство водохранилищ

Город Курчатов Семипалатинской области Казахстана, центр Семипалатинского полигона.

В числе первых предложений по использованию ядерных взрывов в мирных целях рассматривалось создание водохранилищ для нужд сельского хозяйства в засушливых областях Сибири: Семипалатинской, Кустанайской, Целиноградской, Павлодарской и Гурьевской. Большинство рек и ручьёв в этих районах текут лишь в периоды обильных осадков, а в остальное время года вода в них пересыхает. Предложенное к реализации решение предусматривало применение ядерных взрывов для образования водохранилищ ёмкостью 3—5 млн кубических метров. Первое испытание в рамках программы СССР провёл 15 января 1965 года. Заряд мощностью 140 килотонн сдетонировал на глубине 178 метров в скважине 1004, располагавшейся на краю Семипалатинского полигона в Казахстане. Полигон был выбран под высохшим руслом реки Чаган, благодаря такому размещению гребень воронки служил плотиной в период паводка весной. Образовавшаяся в результате взрыва воронка имела диаметр 408 метров и глубину 100 метров. Гребень воронки приподнялся на 20—35 метров, за этим гребнем образовалось крупное озеро. В атмосферу поступило порядка 20 % радиоактивных продуктов, в течение нескольких дней уровень радиации на обвальном гребне поднимался до 20—30 Р/ч.

Возникшую в результате этого испытания радиоактивность засекли в Японии, в результате от США последовала жалоба с подозрением на нарушение Договора о запрете на испытания ядерного оружия в трёх средах, подписанного в 1963 году. Американцы потребовали объяснений, расценив произошедшее как случайный выброс, допущенный при использовании мощного ядерного оружия. В ответ на это советские власти сообщили, что это было подземное испытание, минимальный выброс которого в атмосферу оказался недостаточным для того чтобы затронуть районы за пределами границ СССР. В ходе дальнейшего обмена мнениями вопрос закрыли. 10 октября 1965 года советские специалисты провели второй экспериментальный взрыв. Взрывное устройство мощностью 1,1 килотонны разместили на глубине 48 метров в скважине 1003, расположенной по сухому руслу водотока Сары-Узень в пределах Семипалатинского полигона. Полученная воронка первоначально была диаметром 107 метров и глубиной 31 метр. В течение следующих трёх месяцев под действием артезианской воды, поступавшей из неглубокого водоносного слоя, диаметр воронки вырос до 124 метров, глубина сократилась до 20 метров. В атмосферу ушло лишь 3,5 % радиоактивных продуктов, и спустя пять дней после взрыва уровень радиации на обвальном гребне достиг 2—3 Р/ч.

Канал Кама — Печора

Начиная с первых экскавационных взрывов, советские учёные вынашивали идею о рытье канала, который бы позволил перенаправить воды Заполярья в бассейн Волги и Каспийское море. Для оценки жизнеспособности такой идеи они использовали два взрыва, проведённые в районе Телькем — вновь на Семипалатинском полигоне. Первое испытание, получившее название Телькем-1, имело место 21 октября 1968 года. В насыщенном кварцевом песчанике специалисты подорвали заряд мощностью 0,24 килотонны, который разместили на глубине 31,4 метра. Второй эксперимент — Телькем-2 — состоялся 12 ноября. Для него три мощных заряда 0,24 килотонны заложили на ту же глубину — 31,4 метра. Взрывные устройства складывались в линию, находясь на расстоянии 40 метров друг от друга. В результате испытания образовалась выемка, обладавшая длиной 142 метра, шириной 60—70 метров и глубиной 16 метров.

В 1969 году Государственный плановый комитет Совета Министров СССР принял предложение по развитию работ, связанных с сооружением канала Кама — Печора. Исходя из опасений по поводу устойчивости южной части канала, сложенной в основном насыщенными аллювиальными отложениями, было решено провести ядерный эксперимент под названием «Тайга». 23 марта 1971 года три 15-килотонных устройства были одновременно подорваны на глубине 128 метров. Взрыв прошёл в 100 км к северу от Красновишерска. В результате образовался ряд воронок длиной около 700 метров и шириной 340 метров, глубина траншеи составила 10—15 метров. Через час на полигоне зафиксировали дозу излучения 50—200 Р/ч. По прошествии восьми дней на расстоянии 8 километров по направлению ветра излучение составило лишь 23—25 мкР/ч.

В ходе испытания СССР применил новое взрывное устройство с низким уровнем деления. Тем не менее, выброшенная радиоактивность явилась причиной беспокойства США и Швеции — в проведённом испытании они усмотрели нарушение положений Договора. В январе 1975 года результаты эксперимента «Тайга» представили на международной встрече, посвящённой ядерным взрывам, тогда же были озвучены планы по продолжению проекта строительства канала. Тем не менее уже в конце 1970-х — начале 1980-х годов в среде советских учёных обнаружилась оппозиция крупномасштабным проектам по отводу воды из-за экологических проблем. К середине 1980-х годов от проекта канала отказались.

Возведение плотин

Алмазная трубка Удачная.

В 1974 году, спустя несколько лет со дня проведения эксперимента «Тайга», 2 октября под сибирским посёлком Удачный прогремел взрыв малой мощности, получивший название «Кристалл». Это испытание проводилось по заказу Министерства цветной металлургии СССР и алмазодобывающей компании «Якуталмаз» с целью создания небольшого озера для хранения отходов горнодобывающей промышленности. Взрывное устройство мощностью 1,7 килотонны было заложено на глубину 98 метров, в результате образовалась куполообразная насыпь диаметром 180 метров и начальной высотой 60 метров, которая со временем осела до средней высоты 10 метров над первоначальной поверхностью.

Проведённое в 1990 году исследование показало, что в нормальных условиях уровень радиации вблизи плотины составлял 15—30 мкР/ч с отдельными пиками, достигавшими 110 мкР/ч. Затем плотину покрыли шестиметровым слоем породы из близлежащего карьера, и уровень радиации снизился до фоновых значений. В пробах воды в районе плотины и в прилегающей почве радионуклидов обнаружено не было. 7 декабря 1974 года на Семипалатинском полигоне прошёл ещё один экскавационный взрыв, получивший название «Лазурит». В ходе испытания ставилась задача по образованию обвальной плотины путём подрыва 1,7-килотонного заряда под сложенным кварцитом и кремнистым сланцем склоном крутизной 20°, глубина заложения взрывного устройства составила 75 метров. Взрыв привёл к образованию навала из разбитой породы диаметром 200 метров и высотой 14 метров.

Интенсификация добычи нефти и газа

Планируя программу ядерных выемок и взрыв Чаганского водохранилища, СССР также изучал возможность использования ядерных взрывов для интенсификации промышленных процессов, в частности для добычи нефти. Этот проект реализовывался в сотрудничестве с Министерством нефтяной промышленности СССР. Грачёвское месторождение, раскинувшееся в 150 километрах к северу от города Оренбурга, стало первой площадкой для такого эксперимента. Известняковый пласт, залегающий на глубине 1000—1500 метров, имел прогнозируемый конечный уровень выхода нефти порядка 25 % от имеющихся ресурсов.

На начальном этапе проекта «Бутан» 30 марта 1965 года на глубине 1 341 метр в грачёвской свите были взорваны два ядерных устройства мощностью 2,3 килотонны. Затем, 10 июня, на глубине 1 350 метров прогремел одиночный взрыв мощностью 7,6 килотонны. Проект завершили два подрыва ядерных устройств, имевшие место в 1980 году. Камуфлетные взрывы позволили нарастить добычу на 20 скважинах, расположившихся на расстоянии 300—470 метров от мест их проведения: добыча нефти увеличилась в 1,5—2 раза. Вначале содержание трития в газе соответствовало отметке 0,03 мкКи/л, однако в продолжение трёх лет оно снизилось до 0,003 мкКи/л. Были обнаружены следы продуктов деления — цезия-137 и стронция-90, но их содержание не превысило 0,1 мкКи/л. Ещё два взрыва мощностью 3,2 килотонны прошли 16 и 25 июня 1980 года на глубине около 1 400 метров.

Второй крупный проект получил название «Грифон» и охватывал разработку Осинского месторождения, лежащего в 100 км к юго-западу от Перми. 2 и 8 сентября 1969 года в пределах участка на глубинах 1 212 и 1 208 метров были подорваны два 7,6-килотонных заряда, отстоящие друг от друга на 1 200 метров. Произведённые советскими специалистами камуфлетные взрывы позволили увеличить производительность месторождения на 30—60 %. Уровни радиоактивности нефти, извлечённой на месторождении, оказались аналогичны тем, что учёные наблюдали на объекте «Бутан». Тем не менее взрыв привёл к возникновению радиоактивности на соседствовавших с местами взрывов скважинах — по прошествии нескольких лет загрязнение было замечено на 65 объектах. Вблизи подорванных скважин доза излучения достигала 60 мкР/ч, на отдельных участках составляла три мР/ч.

К осени 1976 года СССР перешёл к новому этапу программы по интенсификации добычи газа с помощью ядерных взрывов, осуществляемой Министерством геологии СССР. Задачей проекта «Нева» явилось увеличение добычи газа путём проведения серии взрывов в толще гидрокарбоната. Целевое месторождение — Средне-Ботуобинское — представляло собой доломитовые и известняковые пласты, перекрытые солью на глубине 1500—1600 метров; в них содержались как нефть, так и газ. Первый эксперимент, получивший название «Ока», имел место 5 ноября 1976 года. Взрыв мощностью 15 килотонн произошёл на глубине 1 522 метра. Спустя несколько месяцев после взрыва были проведены эксплуатационные испытания в близлежащей разведочной скважине, которые показали значительное увеличение добычи газа — с 3 000—5 000 кубометров в день до взрыва до более чем 100 000 кубометров в день после взрыва. В дополнение к этому добыча нефти составила 20—22 кубометра в сутки. Скважина продолжала давать значительные объёмы газа, к концу периода испытаний дебит составил 50 000 кубометров в день.

8 октября 1978 года недалеко от места проведения испытания «Ока» состоялся второй взрыв, который получил название «Вятка». Глубина заложения заряда принималось равной 1 545 метрам. Испытание имело схожие с «Окой» характеристики по дебиту и было проведено в 120 метрах от другой разведочной скважины. В течение двух месяцев после взрыва добыча на «Вятке» составляла в среднем 60 000 кубометров газа в день, а по окончании испытаний снизилась до 38 000 кубометров в день. Третий взрыв, «Шексна», последовал через год, 8 октября 1979 года. В 1982 и 1987 годах на участке проводились ещё три взрыва: «Нева-1», «Нева-2» и «Нева-3». Последний взрыв прогремел в августе 1987 года. Тогда советские специалисты подорвали заряд мощностью 3,2 килотонны, размещённый в солевом пласте на глубине 815 метров. В ходе испытаний учёные установили, что взрывы не только механически изменяют окружающую породу, но и порождают явление постоянной электрической поляризации. Эта поляризация направлена в сторону места взрыва и помогает направить поток нефти к центру взрыва. Обнаруженный в ходе проекта «Нева» эффект зависел от свойств породы и был эффективен прежде всего для залежей с низкой проницаемостью.

В 1981 году Советский Союз запустил проект «Гелий», направленный на увеличение добычи нефти в Тяжском карбонатном пласте, который находится недалеко от Красновишерска. Реализация проекта началась 2 сентября 1981 года со взрыва мощностью 3,2 килотонны, который был произведён на глубине 2 088 метров ниже нефтеносного участка. Последующие взрывы проходили по аналогичной схеме: ещё два взрыва произошли 28 августа 1984 года, а последняя пара — 19 апреля 1987 года. Каждый взрыв был произведён с разницей в пять минут и имел схожие мощности. К числу дополнительных проектов советских специалистов в этой области принадлежали проекты «Ангара» и «Бензол», реализованные в Западной Сибири. Проект «Ангара», проведённый 10 декабря 1980 года на Еси-Ёговском нефтяном месторождении, предусматривал взрыв мощностью 15 килотонн на глубине 2 485 метров. В проекте «Бензол», осуществлённом 18 июня 1985 года на Средне-Балыкском нефтяном месторождении, применялся 2,5-килотонный заряд, сработавший на глубине 2 860 метров.

Развитие технологии образования полостей

Пейзажи Атырауской области

На ранней стадии советской программы ядерных взрывов значительные усилия направлялись на развитие методики образования полостей в солевых пластах. Место для проведения экспериментов учёные определили примерно в 180 километрах к северу от Астрахани, в районе Каспийского моря, недалеко от деревни Азгир (ныне Курмангазинский район Атырауской области Казахстана). Местность представляла собой обширную полупустыню с двумя крупными солевыми куполами: западным и восточным, укрытыми тонким аллювиальным слоем. Проект «Галит» начался 22 апреля 1966 года — с эксперимента «А-1». Испытание проводилось на Западном куполе, где на глубине 161 метров произошёл взрыв мощностью 1,1 килотонны. В результате образовалась полость диаметром 25 метров и объёмом 11 200 кубических метров. Вскоре после взрыва полость начала заполняться водой, в неё насыпало около 8 000 кубических метров каменной соли. Радиоактивные газы вырвались из полости через прилегающие контрольные скважины и в конце концов достигли поверхности.

Следующий эксперимент под названием «А-2» состоялся 1 июля 1968 года, также в пределах Западного купола, примерно в восьми километрах к северу от объекта А-1. В ходе эксперимента был произведён значительно более мощный 27-килотонный взрыв на глубине 600 метров, в результате образовалась сферическая полость радиусом около 32 метров и объёмом 150 000 кубических метров. Несмотря на то что эта полость также стала протекать и заполняться водой, на первых минутах выброса газообразных радионуклидов не наблюдалось. Эксперименты «А-1» и «А-2» позволили получить сведения об образовании полостей в соли и работе с ними. Объект А-2 был полезен в первую очередь для экспериментов, связанных с получением трансплутониевых элементов.

22 декабря 1971 года на расстоянии 16 километров к востоку от прежних полигонов на Восточном куполе советские специалисты провели третий эксперимент — «А-3». В ходе испытания на глубине 986 метров был произведён ещё более мощный 64-килотонный взрыв. Возникшая сфероидальная полость имела горизонтальный радиус 38 метров и вертикальный радиус 33 метра. Камера сохранилась в сухом состоянии и впоследствии была использована для повторного взрыва «А-3-2», прогремевшего в марте 1976 года. В ходе состоявшегося 29 июля 1976 года подрыва устройства «А-4» на глубине 1 000 метров специалистам удалось наработать 15 килограммов плутония-239. Наконец, 30 сентября 1977 года на глубине 1 500 метров прошёл взрыв «А-5». Образовавшуюся полость заполнили водой — так учёные сумели рассчитать скорость сокращения объёмов камеры за счёт литостатического давления, она составила порядка 0,2 квадратного метра в день.

Тушение пожаров в газовых скважинах

В 1960-х годах советские учёные столкнулись с проблемой пожаров на газовых скважинах и начали исследовать ядерные взрывные устройства как решение проблемы. Первый крупный случай произошёл 1 декабря 1963 года на скважине № 11 Уртабулакского газового месторождения, располагавшегося в Южном Узбекистане. Контроль над скважиной был утрачен на глубине 2 450 метров, суточная потеря газа составила до 14 млн кубических метров. В то время давление газа в пласте лежало в пределах от 27,4 до 30,4 мегапаскаля. К осени 1966 года для закрытия скважины было решено использовать ядерный взрыв. Для подхода к скважине № 11 были пробурены две наклонные шахты — № 1с и № 2с, рассчитанные на глубину около 1 500 метров при толщине глинистой зоны 200 метров. Акустические и электромагнитные методики позволили оценить расстояние между скважиной № 11 и отверстием для закладки взрывного устройства в 35 ± 10 метров. Созданный для этой задачи 30-килотонный ядерный заряд был помещён в скважину № 1с, его подорвали 30 сентября 1966 года. В результате газовое пламя погасло через 23 секунды после детонации, скважина оказалась успешно запечатана.

Несколько месяцев спустя с аналогичными проблемами столкнулась другая скважина высокого давления — № 2-Р, пробурённая на газовом месторождении Памук. Бурение достигло 2 748 метров, прежде чем давление газа составило 58,8 мегапаскаля. Поначалу скважина самоблокировалась, позже началась утечка газа на поверхность. После неудачных попыток запечатать её с помощью гидравлического разрыва пласта был пробурён новый наклонный ствол № 10-Н, пересекающий ствол 2-Р. На глубине 2 440 метров минимальное расстояние между скважинами принималось равным 30 ± 5 метров. Специальное взрывное устройство мощностью 47 килотонн было приведено в действие 21 мая 1968 года. В течение семи дней вследствие просачивания в окружающие пласты приток газа продолжался, но в итоге скважина была запечатана.

Заключительный случай применения ядерных зарядов для ликвидации пожаров на фонтанирующих скважинах произошёл в 1981 году на Кумжинском газовом месторождении, расположившемся в районе реки Печоры, ориентировочно в 50 километрах к северу от Нарьян-Мара. Контроль над скважиной был потерян 28 ноября 1980 года, это повлекло за собой суточные потери газа порядка 2 600 000 кубических метров. 25 мая 1981 года на глубине 1 511 метров в песчано-глинистой формации вблизи скважины было взорвано устройство «Пирит» мощностью 37,6 килотонны, взрыв не достиг намеченной цели по закрытию скважины. Исследования показали, что уровень радиоактивности не превышал нормального фонового уровня на поверхности.

Полости для подземного хранения газового конденсата

Вслед за успешными экспериментами по созданию полостей в соляных пластах в Азгире в 1966 и 1968 годах советские учёные изучили возможность использования таких полостей в промышленных целях, в частности для подземного хранения. В конце 1960-х годов начались переговоры со специалистами различных министерств, в том числе нефтяной, газовой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, направленные на определение их потребностей в хранилищах и интереса к технологии ядерного взрыва для этих целей. Наибольший интерес проявило Министерство нефтяной промышленности СССР, в результате появилась программа по разработке промышленных хранилищ. Самым первым специализированным экспериментом по сооружению подземного хранилища стал проект «Магистраль», проводившийся на газовом месторождении Совхозное, которое располагалось приблизительно в 70 километрах к северо-востоку от города Оренбурга. 25 июня 1970 года на глубине 702 метров в солевом пласте был произведён ядерный взрыв мощностью 2,3 килотонны.

В результате взрыва образовалась полость объёмом 11 000 кубических метров и радиусом около 14 метров. Через несколько месяцев полость была открыта и заполнена природным газом, поступающим с близлежащего месторождения, давление в полости достигло 8,4 мегапаскаля. Полость находилась в промышленном использовании в течение 18 лет, прежде чем в 1993 году начались работы по дезактивации объекта в связи с повышенным уровнем радиации в непосредственной близости от него. Достигнув успеха в проекте «Магистраль», советские учёные перешли к проекту «Сапфир», проходившему примерно в 100 километрах к юго-западу от «Магистрали», недалеко от Оренбурга. В рамках этого проекта было проведено два ядерных взрыва в солевом пласте, перекрывающем Оренбургское газоконденсатное месторождение. Первый взрыв, выполненный 22 октября 1971 года, имел мощность 15 килотонн и образовал полость объёмом 50 000 кубических метров. Мощность второго взрыва, прогремевшего 30 сентября 1973 года, составила 10 килотонн. После этих взрывов в Оренбурге был построен газоперерабатывающий комплекс, с 1974 года полости использовались для хранения газового конденсата. В 1993 году эксплуатация объектов была приостановлена на время ремонта и обеззараживания из-за повышенной радиации на отдельных участках.

В 1980 году с подачи Министерства газовой промышленности СССР был разработан новый проект, который получил название «Вега». Расположенная на северной окраине Каспийского моря, примерно в 700 километрах к югу от предыдущего объекта «Сапфир», площадка «Вега» находилась на недавно открытом Астраханском газоконденсатном месторождении. Реализация проекта «Вега» началась с первого ядерного взрыва 8 октября 1980 года. Взрыв мощностью 8,5 килотонн прогремел в солевом пласте на глубине 1 050 метров. Уже в следующем году, 26 сентября 1981 года, на сопоставимой глубине были проведены ещё два взрыва с аналогичной мощностью, отстоящие друг от друга на четыре минуты. 16 октября 1982 года на площадке «Вега» были проведены дополнительные четыре взрыва с интервалом в пять минут. Среди последующих случаев подрыва ядерных устройств на «Веге» было шесть взрывов 24 сентября 1983 года, все они проходили на глубине порядка 1 000 метров. 27 октября 1984 года были проведены ещё два взрыва, они были менее мощными — по 3,2 килотонны каждый.

В 1983 году СССР приступил к реализации проекта «Лира» на Карачаганакском газоконденсатном месторождении. Скопление минерального вещества было открыто в 1979 году и разрабатывалось в начале 1980-х годов. К 1983 году было принято решение возвести на месторождении завод, который занимался бы переработкой газового конденсата. В том же году, 20 июля, в рамках проекта «Лира» было произведено три взрыва мощностью 15 килотонн каждый с интервалом в пять минут. Первые два взрыва произошли на глубинах 907 и 917 метров, а третий — на глубине 841 метр. За ними последовала ещё одна серия из трёх взрывов 21 июля 1984 года, снова с мощностью 15 килотонн и на разной глубине. Шесть взрывов должны были создать около 300 000 кубических метров подземных хранилищ. В конечном счёте на Оренбургском, Астраханском и Карачаганакском месторождениях были взорваны 24 хранилища, лишь 13 из них послужили цели по хранению газового конденсата: в камерах 14Т и 15Т было решено запирать пластовую газовую смесь; полости 5Т, 7Т и 5Тк затекли водой, а другие остались без фонтанной аппаратуры.

Дробление рудных материалов

Место проведения подземных ядерных взрывов на месторождении Куэльпорр в Хибинах.

В начале 1960-х годов советские учёные предложили использовать контролируемые взрывы мощностью 2—4 килотонны для более эффективного разрушения горных пород. Метод предполагал создание вертикальных щелей, которые служили бы отражателями ударных волн, способствующих разрушению породы и минимизации уплотнения залегающего материала. Предполагалось, что эта методика будет гораздо более эффективной, чем привычные решения: потенциально она могла разрушить в десять раз больше породы, чем взрыв аналогичного размера в отсутствие щели. Первое практическое применение этой методики произошло 4 сентября 1972 года на месторождении апатитовой руды Куэльпорр на Кольском полуострове. Взрыв мощностью 2,1 килотонны был произведён под рудным телом толщиной 60—80 метров, сложенным под углом 25—35°. Для направления ударной волны и минимизации загрязнения в 50 метрах от месторождения была выработана вертикальная щель высотой 50 метров. Специальное устройство использовалось для отвода радиоактивных побочных продуктов в бесплодную породу в 120 метрах от рудного тела. Ранее на полигоне в горах Дегелен уже проводились испытания такого подхода: эксперимент «148/1» в апреле 1971 года и «148/5» — в декабре 1974 года.

Последующий эксперимент, получивший название «Днепр-2», прошёл 27 августа 1984 года. На этот раз одновременно были произведены два взрыва мощностью 1,7 килотонны в отдельных штреках на расстоянии 75 метров друг от друга. В общей сложности в результате двух экспериментов по проекту «Днепр» советские специалисты сумели раздробить более 1,5 млн тонн апатитовой руды. За взрывом «Днепр-1» немедленно последовала утечка радиоактивности, в конечном счёте дозы облучения в прилежащем Кировске составили 30—40 миллирентген — порядка 10 % полного годового радиационного фона. Взрыв «Днепр-2» также привёл к утечке: теперь она произошла с задержкой в 10 часов, облучение за пределами площадки оценивалось как незначительное. Установленные на руднике нормы безопасности превышены не были, радиоактивное загрязнение руды также не поднималось выше допустимых показателей. По результатам наблюдения за качеством воздуха и воды в руднике и окружающей среде по части радионуклидов лишь концентрация трития в воде рудника местами превышала нормальный показатель в 1,5—2 раза. Публикация сведений об экспериментах «Днепр» вызвала протест со стороны экологических организаций, которые стали ратовать за прекращение ядерных испытаний. В 1992 году объект было решено закрыть.

Захоронение токсичных отходов

В начале 1970-х годов Министерство нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР внедрило новый подход к утилизации опасных промышленных отходов. Задача состояла в том, чтобы разработать методику, которая позволила бы справиться с наиболее сложными продуктами производства и в то же время дала бы время на разработку более совершенных методов переработки отходов. В результате были проведены два эксперимента с использованием ядерных взрывных устройств, которые позволили соорудить установки для подземной утилизации токсичных отходов. Для проведения этих экспериментов был выбран участок в Башкирии, примерно в 30 километрах к западу от Стерлитамака. Предполагалось взорвать ядерные устройства для создания подземных камер в слое доломита толщиной 400 метров. В обоих экспериментах использовались 10-килотонные ядерные устройства. Первое испытание, получившее название «Кама-2», было проведено 26 октября 1973 года. Второе, «Кама-1», последовало 8 июля 1974 года. В период с 1976 по 1993 год на этих полигонах было размещено более 23 млн кубических метров промышленных стоков, которые содержали более 1 000 тонн взвешенных частиц. С 1983 по 1993 год было утилизировано около 700 000 кубических метров стоков с Салаватского нефтеперерабатывающего завода. Все взрывы завершились без немедленного выброса радиоактивных продуктов.

Предотвращение выбросов газа

На конец 1970-х годов в Донецком бассейне ежегодно происходило более 200 взрывов или разрывов горных пород. В ответ на это специалисты предложили использовать контролируемый ядерный взрыв для уменьшения подобных явлений путём создания трещин и выравнивания напряжений в породе. Проект «Кливаж», поддержанный Министерством угольной промышленности СССР, был поставлен на угольной шахте «Юный коммунар», которая расположилась в пяти километрах к востоку от посёлка Енакиево. В качестве площадки для эксперимента была выбрана песчаниковая порода. Ядерное устройство мощностью 0,3 килотонны размещалось в шахте «Юнком» в наклонном штреке, расположенном на 45 метров ниже пласта «Девятка» и на 31 метр выше пласта «Кирпичёвка». Для предотвращения выброса продуктов распада штрек был запечатан бетоном; обеспечивалось постоянное наблюдение за уровнем радиации на поверхности и в шахте. Взрыв ядерного устройства прозвучал на глубине 903 метра 15 сентября 1979 года. После взрыва шахтные работы на пласте «Девятка» в период с 1980 по 1982 год показали, что взрыв снизил риск опасных выбросов в радиусе порядка 150 метров. Количество выбросов сократилось до менее одного на миллион квадратных метров, мощность каждого такого выброса снизилась до менее 50 тонн. Содержание радиации в угле, добываемом из пласта, оставалось на уровне фоновых значений; горные работы с 1980 по 1982 год проходили без осложнений. Добыча в эти годы заметно выросла. Тем не менее эффективность испытаний была поставлена под сомнение, в частности В. Г. Ревский, возглавлявший шахту «Юнком», утверждал, что значительных изменений в лучшую сторону после взрыва не произошло.

Правовой статус мирных ядерных взрывов

Импульсную тягу для аппарата «Орион» был призван обеспечивать такой кумулятивный заряд.

Идея о самой возможности применения ядерных зарядов, рассматриваемая сквозь призму мирных целей, принималась за препятствие, призванное помешать запрещению разработки и испытания ядерных вооружений. Разрешение на реализацию мирных ядерных взрывов понуждало к рассмотрению мер, которые бы позволили упредить накопление производящими эти взрывы сторонами знания, полезного в разработке атомных боеприпасов, например потому, что ядерщики некоторой страны имели бы возможность спроектировать лучшее оружие, накопив опыт в улучшении мирных зарядов, несмотря на проектные требования к изготавливаемым мирным снарядам. Наконец, проектирование снарядов, используемых в выемке грунта, подразумевало бы главным образом стремление к уменьшению отношения выходов деления и синтеза. Такое стремление могли бы снабдить идеями учёные лишь той страны, что разрабатывала ядерное устройство и проводила анализ микроскопических частиц выбросов от устроенного этим устройством взрыва.

Вслед за тем как 12 августа 1953 года советские специалисты взорвали свой первый термоядерный заряд, американский президент Дуайт Дэвид Эйзенхауэр вознамерился преодолеть политические вызовы, порождённые гонкой ядерных вооружений. В своей речи перед ООН 8 декабря 1953 года Эйзенхауэр обратился с призывом к мирному использованию атомной энергии, выдвинув концепцию «Атом для мира». Вместо того чтобы работать на сокращение боевых арсеналов, он посоветовал обратить ядерные технологии в мирную сферу, полагая, что при достаточных ресурсах инженеры смогут перестроить атомный потенциал в русло масштабного и полезного приложения в интересах человечества. В начале 1954 года от США последовало обращение к ООН, которое явило собой призыв выступить спонсором Конференции по мирному использованию атомной энергии. В августе 1955 года в швейцарском городе Женеве прошло первое заседание Конференции, насчитывавшее более 2 500 участников и представившее к рассмотрению более 1 000 технических докладов.

На Конференции о запрещении испытаний ядерного оружия, имевшей место в Женеве в 1958 году, американский посол Джеймс Уордсворт указал на заинтересованность США в обеспечении возможности проводить мирные ядерные взрывы вопреки режиму предупреждения испытаний ядерного оружия. Позиция американской делегации состояла в предложении по организации международного запаса ядерных взрывных устройств, предоставляемых каждой страной, которая рассчитывает организовать взрывы в мирных целях. Режим контроля по Уордсворту полагал разрешение на применение мирных ядерных зарядов, соответствующих определяемым требованиям и проходящих проверки Контрольной комиссии. Это предложение советская делегация в расчёт не взяла. 15 декабря 1958 года США пригласили формирующуюся Контрольную комиссию приступить к установке процедур, которые бы сумели обеспечить контроль ядерных устройств и наблюдение за взрывами, производимыми в мирных целях. Ответом на это приглашение явилось недовольство присланного от Советского Союза переговорщика Семёна Царапкина, напомнившего американкам основную задачу Конференции — разработку беспрекословно блюстимого соглашения о запрещении испытаний ядерного оружия.

Советское государство сменило свою строго оппозиционную риторику 25 декабря 1958 года с выступлением на заседании Верховного Совета СССР Андрея Громыко, который допустил проведение мирных ядерных взрывов, при условии того что в таком случае западные и восточные страны обязуются реализовать равное количество испытаний, в ходе которых разрешается использовать лишь устройства, утверждённые по завершении полной внутренней и внешней проверки. Подобное предложение уже озвучивалось американцем Эдвардом Теллером на мартовских слушаниях в Конгрессе, когда тот ратовал за международную инспекцию устройств, производимую посредством изучения как самого взрыва, так и внутреннего устройства заряда, но в то же время констатировал, что получаемый таким образом пласт информации сможет содержать засекреченные сведения.

30 января 1959 года посол Уордсворт представил к обсуждению предварительные процедуры проведения мирных ядерных взрывов. Проект статьи, предложенный Соединёнными Штатами, предполагал уведомление за четыре месяца до применения взрывного устройства о технических моментах взрыва и, в частности, о том, какие меры будут предприняты реализующей страной в целях недопущения радиоактивных осадков за пределы обозначаемых окрестностей. Американское предложение также декларировало осуществимость проверки предоставляющей стороной всякого передаваемого под своей ответственностью заряда, которая бы отслеживалась представителями других стран — участниц соглашения. Альтернативную процедуру США видели в том, чтобы каждая из сторон располагала возможностью применять новые ядерные устройства без привязки ко времени, однако лишь при том условии, что другие стороны смогли бы в этом случае изучать устройство зарядов, вплоть до того чтобы ознакамливаться с детальными чертежами этих зарядов.

23 февраля 1959 года предложения США были удостоены ответа со стороны посла Царапкина, раскритиковавшего стремление своего американского коллеги претворить проводимую конференцию в попытку легализации ядерных испытаний. Тем не менее советский делегат выразил готовность согласовать включение мирных взрывов в договор по запрещению ядерных экспериментов, притом что договор в таком случае понуждал бы американских и британских учёных поравняться в количестве реализуемых взрывов с СССР. Взамен американскому плану по организации некоторого запаса ядерных устройств, предназначаемых для реализации мирных взрывов, Царапкин призывал к заблаговременной передаче другой стороне исчерпывающего описания заряда и его чертежей, а также предлагал разрешить ознакомление стороннего наблюдателя с внутренним и внешним устройством используемого снаряда. Американцы приняли советский проект на рассмотрение, сообщив ООН о достигнутых договорённостях, которые позволяли проведение отслеживаемых международными представителями мирных ядерных взрывов при соблюдении оговорённых условий. 21 марта 1961 года США официально согласовали предложения Советского Союза, однако уже в январе 1962 года Женевская конференция была завершена вслед за отказом Советского государства от до сих пор действовавшего моратория, который не позволял властям вернуться к испытаниям ядерных взрывных устройств.

В июле 1963 года Москва предоставила площадку для переговоров, в ходе которых был согласован Договор о запрещении ядерных испытаний в трёх средах. Соглашение налагало запрет на любые взрывы ядерных зарядов, которые были бы способны организовать присутствие радиоактивных осадков за пределами инициировавшего такие взрывы государства. Американские переговорщики настаивали на смягчении условий подписанного договора, которое бы состояло в разрешении мирных ядерных взрывов по достижении единогласного соглашения с затрагиваемыми сторонами. Такие взрывы также не должны были противоречить требованиям некоторого приложения, которого американцы не представили. Советская делегация отказалась дополнять договор соответствующим положением. В продолжение десятилетия договор был ратифицирован более чем 80 государствами, свыше 110 государств решились на его подписание.

Одобренный в июне 1968 года Договор о нераспространении ядерного оружия отказывал мировым державам, не располагавшим атомным арсеналом, в их стремлении к приобретению ядерного оружия; обозначенное ограничение вступало в действие в 1970 году. Вместе с тем соглашение предписывало ядерным государствам не передавать неядерным странам ни готового оружия, ни материала для него или технологии, позволявшей изготавливать такое оружие самостоятельно, но обеспечить доступ к мирному применению ядерной энергии — гарантом исполнения последнего предписания выступало Международное агентство по атомной энергии. Впоследствии в обязанности Агентства также вошла координация интересов международного сообщества, затрагивавших мирные ядерные взрывы: эти интересы нашли своё отражение в дополнившей договор Статье V, которая обязала государства с ядерным оружием предоставить доступ к возможным выгодам, исходящим из реализации ядерных взрывов в мирных целях. В течение семи лет открытый к подписанию 1 июля 1968 года договор был подписан 106 государствами, ещё 83 правительства ратифицировали его.

Весной 1969 года СССР предложил серию двусторонних переговоров с США, которые бы касались мирных ядерных взрывов. Серия началась переговорами в Вене, прошедшими 14—16 апреля 1969 года. 12—17 февраля 1970 года советские делегаты встречали американцев в Москве, 12—23 июля 1971 года собирались с коллегами в Вашингтоне. Заключительное заседание имело место в Вене, оно проходило 15—17 января 1975 года. Эти совещания позволили советским учёным приоткрыть ряд технических деталей своих ранних экспериментов и рассказать о нескольких разрабатываемых ими приложениях. О масштабах и технических результатах своей программы СССР сообщал также на заседаниях Группы по мирным ядерным взрывам при Международном агентстве по атомной энергии в Австрии, организованных в Вене в начале 1970-х годов.

В 1973 году имели место переговоры, посвящённые Договору об ограничении подземных испытаний ядерного оружия. Если американцы исходили лишь из того, что любое устанавливаемое ограничение по мощности ядерных зарядов должно было безоговорочно применяться к мирным взрывам, вне зависимости от того, проводятся ли такие взрывы на испытательном полигоне или за его пределами, то первый заместитель председателя Государственного комитета по использованию атомной энергии СССР Игорь Морозов, представлявший интересы Советского государства, ратовал за то, чтобы мощность мирных взрывов вне специальных полигонов устанавливалась предельно высокой, вплоть до 600 килотонн: заряды такой мощности позволили бы построить, например, Камско-Печорский канал. В конце концов переговорщики утвердили предел 150 килотонн — его предполагалось использовать по отношению ко всем испытаниям ядерного оружия, реализуемым на обозначенных полигонах. В июле 1974 года стороны подписали соглашение, декларировавшее принятые ограничения действующими с 31 марта 1976 года, — Договор об ограничении подземных испытаний ядерного оружия.

К моменту подписания Договора о подземных ядерных взрывах в мирных целях в мае 1976 года Советское государство оставило идею, состоявшую во взрыве Камско-Печорского канала, а американцы свернули программу «Плаушер». В конце 1980-х годов стороны согласовали протоколы, которые расширили их обязательства по верификации применяемых снарядов; кроме того, теперь всякий мирный ядерный взрыв, обладавший мощностью свыше 35 килотонн, требовал к себе сторонней инспекции, а мощный взрыв более 50 килотонн — проведения гидродинамических измерений. Сами же договоры были исправлены и ратифицированы осенью 1990 года.

Из заявления, сделанного 2 ноября 1977 года Генеральным секретарём ЦК КПСС Леонидом Брежневым, следовало, что Советское государство намерено принять мораторий, который воспретит реализацию мирных ядерных взрывов, до тех пор пока Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний не перестанет действовать. Председатель Президиума Верховного Совета СССР тогда выступил с предложением остановить производство странами ядерного оружия и призвал начать избавление от накопленных за всё время снарядов, чтобы в конце концов прийти к их полному уничтожению. Вслед за брежневским заявлением произошло назначение нового руководителя советской делегации Андраника Петросьянца, уже известного начальника Морохова и председателя Государственного комитета по использованию атомной энергии СССР. 19 октября 1989 года СССР принял мораторий, ещё в течение года не позволявший проведение ядерных испытаний. Наравне с тем, как это было при моратории 1985—1986 годов, учёными не было реализовано ни одного мирного ядерного взрыва. Советское государство более не инициировало ядерных взрывов в мирных целях, после того как последний такой взрыв прогремел 9 сентября 1988 года. Заключительное своё ядерное испытание Страна Советов предприняла в октябре 1990 года.

Советский мораторий успели несколько раз продлить, установленные американским Конгрессом ограничения на ядерные испытания согласовать, а французский мораторий принять, прежде чем в январе 1994 года были организованы переговоры, сфокусированные на разработке Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Американские и британские переговорщики на этот раз ратовали за то, чтобы запретить любые ядерные взрывы. Аналогичные интересы защищала Франция, ранее рассматривавшая возможность осуществления мирных ядерных взрывов в конце 1970-х годов. Россия также утверждала запрещение мирных взрывов, и лишь Китай, несмотря на свою прежнюю незаинтересованность в использовании ядерных взрывных устройств в мирных целях, выразил стремление к разрешению такого применения. В продолжение 1994—1995 годов государства, обладающие атомным арсеналом, исходили из обозначенных позиций, до тех пор пока 6 июня 1996 года китайские переговорщики не пошли на уступки, заключившиеся в их предложении о рассмотрении вопроса мирных взрывов на отдельной конференции, которую делегаты договорились согласовать в течение 10 лет. В конце-концов все страны, кроме Индии, Пакистана и КНДР, достигли соглашения, нашедшего своё отражение в Договоре, который 24 сентября 1996 года подписала каждая из пяти ядерных держав. 2 ноября 2023 года Россия отозвала ратификацию Договора.