Современная техника располагает могучим арсеналом средств для воздействия на вещество, для обработки материалов. Резец, и пламя, молот, и химические реактивы, электрическая искра, и ультразвук, электронный луч, и радиация, плазма, и луч лазера. В одном ряду с ними стоит, и взрыв. Во многих случаях именно взрывная обработка оказалась наиболее эффективной, а иногда просто единственно возможной для достижения поставленной цели.
Мирные профессии взрыва весьма разнообразны дробление горных пород, экскавация (перемещение) грунта, штамповка, упрочение, прессование металлов, сварка, синтез новых материалов. С помощью взрыва достигают рекордных давлений, температур, магнитных полей, световых потоков. Взрыв не только сам представляет интереснейший объект изучения, но часто оказывается незаменимым инструментом в руках исследователя.
Редакция обратилась к председателю Научного совета Академии наук СССР по народнохозяйственному использованию взрыва академику Михаилу Александровичу САДОВСКОМУ, ученому секретарю этого совета доктору физико-математических наук, профессору Владимиру Николаевичу РОДИОНОВУ, к заведующему лабораторией Института химической физики Академии наук СССР доктору физико-математических наук, профессору Анатолию Николаевичу ДРЕМИНУ, к заведующему отделом сварки, и резки взрывом Института электросварки имени Е. О. Патона Академии наук УССР доктору технических наук Владимиру Михайловичу КУДИНОВУ с просьбой рассказать о некоторых проблемах мирного использования энергии взрыва, играющих важную роль в ускорении научно-технического прогресса.
НЕОСПОРИМЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
Особое значение для народного хозяйства страны имеет массовое использование взрыва в горном деле, и строительстве. В шахтах, карьерах, рудниках с помощью взрыва ежегодно дробятся многие сотни миллионов тонн крепких горных пород, а взрывы, производимые для образования каналов, дамб, плотин, приобрели за последние годы большой размах. Именно в строительстве, и в добывающей промышленности энергия взрыва используется для работ, связанных с громадными затратами общественного труда, расходуемого на разрушение, и перемещение грандиозных количеств земли, и горной породы.
Что заставляет обращаться к помощи взрыва, например, при ведении земляных работ, когда существуют роторные, и шагающие экскаваторы, способные перемещать тысячи кубометров земли в час на десятки, сотни метров? Ведь стоимость энергии, заключенной во взрывчатом веществе (БВ), при существующих ценах на него, на порядок больше стоимости равного количества электрической энергии. Известно также, что КПД взрыва, работающего на выброс, ниже КПД современных землеройных машин. Можно утверждать поэтому, что экскавация грунта машинами принципиально всегда должна быть дешевле, чем взрывом. Выходит, что взрыв «не вписывается» в экономику, и процветает вопреки ей? Конечно, нет.
Существуют такие условия, когда взрывная экскавация имеет неоспоримые преимущества перед традиционной технологией земляных работ, а в ряде случаев просто незаменима. И тогда использование взрывных работ оказывается в конечном счете экономически выгодным.
Прежде всего это случаи, когда необходимо вести земляные работы в крепких, скальных породах.
При современном уровне развития техники не удается вооружить землеройные машины таким рабочим органом, который был бы пригоден для эффективной работы в крепких горных породах.
Например, невозможно сделать ковш экскаватора, который вгрызался бы в крепкие скальные горные породы, так, как прочность конструкционных материалов соизмерима с прочностью разрушаемых пород.
Другое дело - взрыв. Его исполнительный орган - газообразные продукты, начальное давление в которых благодаря быстрому выделению энергии составляет сотни тысяч атмосфер, что на два-три порядка больше того давления, которое достаточно, чтобы разрушить породу, а также ударная волна, порождаемая в окружающей среде расширяющимися газами. Количества энергии, которое выделяется при взрыве 1 килограмма ВВ, достаточно для того, чтобы 1 кубометр горной породы весом около 2 500 килограммов подбросить на высоту 100 метров или раздробить такой же объем самой прочной породы на кубики с ребром менее 1 сантиметра.
При любом статическом воздействии на горную породу (без ударной волны), например, зубом ковша экскаватора, разрушающее усилие будет простираться на расстоянии порядка размера внедряемого элемента (зуба), то есть не более десятка сантиметров. Это следствие того, что в статике нельзя передать через материал усилия большие, чем позволяет его прочность. Кроме того, с глубиной внедрения даже в разрушаемую горную породу сильно растут напряжения в материале, из которого сделан рабочий орган машины, так, что экскаваторы с ковшами из самой прочной стали могут строгать скальную породу лишь тонкими слоями. Значит, рабочий орган такой машины, чтобы удалить слой требуемой толщины, должен будет совершить очень много циклов, а это, естественно, приведет к быстрому его износу. Поэтому при использовании землеройных машин любой конструкции крепкие горные породы всегда приходится предварительно рыхлить взрывами.
Ударная волна способна транспортировать энергию взрыва на значительные расстояния, а, следовательно, и разрушение горной породы происходит далеко за пределами зоны непосредственного контакта газообразных продуктов взрыва с породой.
Эту главную отличительную черту динамического разрушения можно проиллюстрировать таким примером заряд ВВ весом всего в 1 килограмм занимает полость радиусом около 5 сантиметров; при взрыве в момент, когда полость эта расширится всего лишь вдвое, разрушение уже успеет произойти в объеме кубометра.
Немаловажное преимущество взрывной экскавации - возможность производства большого объема земляных работ в горных, труднодоступных районах.
Действительно, неизмеримо легче доставить в такие районы взрывчатку, и ограниченное количество техники, необходимой для подготовки подземных выработок (для размещения зарядов ВВ), чем завозить туда мощные землеройные транспортные механизмы, обеспечивать их горючим, и т. д.
Особенно ярко преимущества взрывной технологии проявляются в случаях, когда работы большого объема надо выполнить быстро, за короткий срок.
Известно, например, что важнейшим требованием к проекту Алма-Атинской селезащитной плотины 1 являлись жесткие сроки строительства её надо было возвести в период года, когда образование селей полностью исключено или маловероятно. В противном случае селевой поток, если бы он вдруг возник, только усилился бы за счет материала недостроенной плотины. Взрывной способ решил этот вопрос очень просто двумя взрывами в тело будущей плотины было брошено более 2 миллионов кубометров горной массы; этого было вполне достаточно, чтобы задержать единичный селевой поток.
Другой пример оригинального инженерного решения - строительство плотины Байпазинского гидроузла на реке Вахш. Взрывом была создана плотина за время, пока русло реки осушили на несколько часов в результате перекрытия стока вышестоящей плотины. Это позволило обойтись без проходки обводного туннеля для пропуска воды в период строительства, то есть организовать работы по новой для гидростроителей схеме.
Следует особо подчеркнуть, что взрывная экскавация в строительстве станет особенно эффективной при использовании ядерных зарядов. В этом случае сокращается объем подготовительных горных работ – для каждой тонны химического ВВ нужна подземная камера объемом около 1,5 кубометра, а ядерный заряд практически любой необходимой энергии можно заложить в буровую скважину; увеличивается мобильность технических средств; существенно снижается стоимость самой энергии (она будет ниже стоимости электрической); практически не ограниченной может быть энергия единичных взрывов.
Это открывает новые возможности в технологии взрывной экскавации. При наличии такого мощного источника дешевой энергии, как ядерный взрыв, можно вызвать оползень, обрушить крутой склон. Подобные эффекты наблюдаются, и при относительно небольших взрывах, например, при Байпазинском взрыве в тело плотины было брошено около 900 тысяч кубометров горной породы, и еще почти столько же добавило последовавшее за взрывом обрушение склона.
Под воздействием ядерного взрыва большой энергии, производимого на глубине, при котором выброса породы вообще нет (так называемый камуфлетный взрыв), объемы перемещаемых масс могут быть огромными, причем основной движущей силой будет тяжесть горная масса, «разжиженная» мощными колебаниями, потечет в долины, создавая гигантские плотины. Такого рода плотины образуются в природе под действием естественных землетрясений, и показывают отличные гидротехнические качества, например, Сарезское озеро на Памире возникло в результате образования завала.
Вероятно, наиболее целесообразно таким способом сооружать плотину в сейсмически активных районах, в которых она должна быть устойчива по отношению к систематически повторяющимся толчкам. Завальные плотины, очевидно, таким качеством обладают.
Естественно считать, что при больших масштабах обрушения скорость движения грунтовых масс будет значительной, и при торможении они будут очень сильно сами себя утрамбовывать. В результате такой плотной укладки материала в тело плотины она будет хорошо удерживать воду. Такую плотину можно без труда сделать значительно более протяженной, чем ныне принято из условий удержания действующего на нее напора воды. А это, в свою очередь, снизит фильтрационный поток.
Вероятно, с помощью искусственных землетрясений можно будет также изменять рельеф местности, делая его удобным для строительства в горных районах.
ВЗРЫВОМ УПРАВЛЯЕТ ВЗРЫВ
Цель взрывной экскавации, как правило, либо освобождение некоторого пространства от грунта, либо создание из него, каких-то сооружений - плотин, дамб, насыпей (иногда требуется решать эти задачи одновременно).
Эффективность применения взрывной экскавации зависит от того, насколько удачно выбраны величины зарядов ВВ, и их размещение, а также последовательность взрывов, и интервалы между ними.
Применение взрыва для земляных работ имеет многовековую историю. Инженерами, и военными, и гражданскими, накоплен большой опыт расчета зарядов. Но тем не менее до сих пор нет ни строгой теории действия взрыва, ни достаточно точных эмпирических формул.
Качественно картина движения горного массива под воздействием взрыва единичного заряда совершенно ясна. В начальной стадии распределение энергии в пространстве определяется законами распространения ударной волны. Прежде всего это связано с тем, что за пределами области, охваченной ударной волной, среда находится в состоянии покоя, и полного неведения о состоявшемся взрыве, так, что перераспределение энергии с течением времени происходит только внутри области движения. При этом давления, деформации, и скорости смещения среды в зоне, окружающей заряд, в первые моменты времени не зависят от размеров взрываемого массива, и его геометрии. На более поздних стадиях развития взрыва, когда фронт волны отразится от границ массива, разрушенная горная порода начинает под действием сил инерции, и давления газов течь подобно жидкости. Теперь уже газы выталкивают горную породу в сторону наименьшего сопротивления, определяемую прежде всего геометрией массива.
Однако даже для такого случая задача о движении среды получается столь сложной, что расчетом не удается получить надежные количественные результаты.
При взрыве нескольких зарядов картина очень сильно усложняется. Поэтому единственное, чем пользуются практики при решении конкретных задач взрывной экскавации, - это некоторый «набор» эмпирических формул, и правил, обобщающих накопленный опыт.
При построении эмпирических формул чаще всего используется такого рода соображение геометрического подобия если линейный размер заряда увеличить в /I раз, и расположить его в том же грунте на глубине, в, и раз большей, то должна получиться воронка с радиусом тоже в ч раз большим. Если ограничиться малым диапазоном изменения масштаба, то построенные на таком принципе формулы оказываются достаточно надежными, наглядными, и простыми.
Однако в действительности дело обстоит сложнее. С увеличением объема воронки изменяется, естественно, и расстояние, на которое надо перемещать горную массу. Это требует дополнительной энергии, следовательно, размер заряда должен увеличиваться с ростом радиуса воронки не линейно, а быстрее. Больший заряд приходится помещать, и на большую глубину, а при этом изменяются, и часто существенно, свойства среды. Вот почему взрывы разного масштаба в одном, и том же месте, и в одной, и той же породе - это фактически взрывы, проводимые в разных условиях.
В поисках лучшего соответствия эмпирической формулы опытным данным, особенно при широком диапазоне изменения энергии взрыва, многие исследователи стали предлагать зависимости, которые уже не содержат в качестве основы геометрическое подобие.
Однако с помощью эмпирических формул невозможно выбрать оптимальный вариант размещения зарядов в пространстве, так, как разнообразие горно-геологических условий столь велико, что число вариаций параметров, характеризующих начальные условия взрыва, выразилось бы астрономическими цифрами.
Более перспективны расчетные методы с использованием вычислительной техники, которые позволяют в пределах ограниченного числа параметров отыскивать оптимальные варианты. Но, и в этом случае точность определения перемещения грунта остается пока довольно низкой, даже при расчете взрыва единичного заряда.' Это обусловлено тем, что во всех случаях приходится сталкиваться с большими трудностями при описании свойств, и состояния взрываемого массива, и с проблемой учета влияния огромного количества факторов на результаты взрыва.
Если трудности получения данных о горном массиве кажутся непринципиальными (хотя их преодоление связано с огромными затратами материальных средств, и времени), то учет многочисленных характеристик горных пород, и массива, рельефа местности при расчете развития взрыва, и его результатов выглядит сегодня абсолютно нереальным. К числу не рассчитываемых пока деталей развития взрыва, связанных с неустойчивостью движения, и зависящих от большой совокупности факторов, относятся прорывы факелов газа.
Например, анализ результатов взрыва в Медео, и процесса его развития показал, что довольно много энергии было унесено потоком раскаленных газов, прорвавших «оболочку» из раздробленной породы, и заметно изменивших, к сожалению, не в лучшую сторону распределение брошенной взрывом горной массы.
Другой пример. При Байпазинском взрыве интенсивный выход газовых струй, прорвавшихся через штольни, имел благоприятные последствия, так, как в результате уменьшилась дальность броска горной породы, и благодаря этому удалось избежать повреждения бетонных конструкций гидроузла, воздвигнутых на противоположном от взрыва береге. Здесь устойчивость движения основной массы взорванной породы была обеспечена выпуском струй газа по заранее подготовленным каналам.
В любом случае сохранение устойчивости «оболочки» из раздробленной породы в процессе ускорения ее газообразными продуктами взрыва представляет одну из актуальных задач физики взрыва, так, как именно вследствие неустойчивости такого рода наиболее сильно страдает точность расчета результатов взрывной экскавации.
Естественно, что усилия ученых, занимающихся механикой взрыва, направлены на решение возникающих на практике задач. Много сделано, и делается для совершенствования методов расчета. Однако успешное преодоление трудностей связывают с внедрением в практику взрывного дела новых подходов к рассматриваемым проблемам.
Замечательная идея была выдвинута академиком М. А. Лаврентьевым в связи с проблемой направленного выброса. В самых общих чертах суть ее такова. Пусть взрывчатое вещество размещено таким образом, что в начальные моменты развития взрыва все части выбрасываемого объема приобретают одинаковую скорость. Тогда весь объем будет перемещаться, как единое целое, что позволяет легко рассчитать его движение, и тем самым результаты взрыва. Реализуемость такого движения была доказана опытно-промышленными взрывами. Достигнутая при этом высокая степень направленности перемещения грунтовой массы показала, что стихия взрыва вполне управляема. В этом заключается наиболее существенный результат теории направленного выброса.
Существующие способы заложения зарядов, и применяемая при этом техника позволяют лишь приближенно реализовать схему направленного выброса, особенно при взрывах крупного масштаба. А между тем именно с увеличением масштаба экскавационных работ, осуществляемых с помощью взрыва, возрастают требования к точности, и надежности расчета ожидаемого эффекта. При крупных взрывах даже сравнительно маленькая относительная ошибка измеряется такими большими абсолютными величинами, что исправить ее не так-то просто. В Советском Союзе, и в США уже проводились опытные взрывы (на выброс) ядерных зарядов, мощность которых превышала 100 килотонн (энергию ядерного заряда выражают в килотоннах тротилового эквивалента, то есть в количестве килотонн химического ВВ тротила, которое при взрыве дает одинаковый энергетический эффект). При этом получались воронки диаметром около 500 метров. Если представить себе, что при взрыве подобных или еще больших зарядов точность расчета размеров воронки составит 10 процентов, то ошибка в величине диаметра будет измеряться многими десятками метров. Расчеты такой точности вряд ли будут приемлемы при вскрышных работах, когда требуется обнажить рудное тело, не повредив его, а также при строительстве дамб, и плотин в труднодоступных районах, где последующие земляные работы с помощью машин практически исключены.
Безусловно прогрессивная тенденция к увеличению масштабов промышленных взрывов, и те грандиозные перспективы, которые открывают в этом отношении мирные ядерные взрывы, делают задачу управления процессом взрывной экскавации особенно актуальной.
Замечательно, что именно увеличение мощности взрыва, и соответственно перемещаемых масс таит в себе возможность решения этой проблемы.
Известно, что время развития выброса грунта взрывом растет пропорционально корню кубическому из энергии взрыва. Если газообразные продукты взрыва, например, 1 килограмма ВВ, передают энергию выбрасываемому грунту за сотые доли секунды, то при взрыве заряда в 100 килотонн это происходит за полтора-два десятка секунд.
Современные быстродействующие ЭВМ позволяют за такие интервалы времени выполнить большой объем вычислений. Следовательно, если бы удалось ввести в ЭВМ информацию, которая необходима для того, чтобы характеризовать развитие процесса взрыва, и экскавации, то машина успела бы решить, надо ли корректировать движение массива, и если да, то, как это сделать. Но откуда взять такую информацию? И на чем должна основываться идея коррекции движения?
Сама возможность коррекции движения обусловлена тем, что ударные волны, которые задают начальное поле скоростей в массиве, распространяются со скоростями (около 5 километров в секунду), которые примерно на два порядка больше скорости движения материальных частиц (до 100 метров в секунду). А так, как начальное поле скоростей фактически определяет развитие интересующего нас процесса, то это, и есть та информация, которую необходимо передать в ЭВМ. Еще до того, как существенно изменится конфигурация взрываемого массива, датчики, размещенные в нем, могут предоставить детальную информацию о скоростях движения различных частей массива. Этого достаточно, чтобы с помощью вычислительных машин решить задачу о последующем движении, и о соответствии получаемых перемещений грунтовых масс с проектом.
Коррекция осуществляется взрывами вспомогательных зарядов, предварительно заложенных во взрываемом массиве. Машина рассчитывает моменты, и последовательность детонации этих вспомогательных зарядов. Расчетные программы могут быть построены, и на прямом сопоставлении развития конкретного взрыва с развитием аналогичных натурных или модельных взрывов, информация о которых заранее вводится в ЭВМ.
Таким образом, главная идея такого метода коррекции взрыва состоит в том, что реализуется типичная система автоматического управления, где обратной связью служат данные, посылаемые в ЭВМ датчиками, заложенными в массиве; на основе этой информации, и вырабатываются управляющие сигналы, то есть указания о моментах взрыва вспомогательных зарядов.
Очевидно, только с помощью такого управления могут быть учтены все реальные свойства взрываемого массива, и исправлены ошибки, неизбежные при любом расчете.
Реализация этой идеи потребует разработки новых приемов описания, и характеристики движения, удобных для осуществления обратной связи, совершенствования методов измерения, и передачи информации. Понадобятся значительные усилия, чтобы сделать все это, но трудиться стоит, так, как именно на этом пути можно ожидать существенного прогресса в технологии взрывной экскавации.
ПРОБЛЕМА ДРОБЛЕНИЯ - ПРОБЛЕМА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАСС
С каждым годом для обеспечения народного хозяйства рудами черных, и цветных металлов, углем, минеральным сырьем приходится добывать их со все большей, и большей глубины.
Ни подземную, ни открытую разработки в их современном виде нельзя использовать на очень глубоких горизонтах. При прочих равных условиях вскрышные работы для обнажения рудного тела, расположенного на глубине, в, и раз большей, по энергетическим затратам будут дороже в в, и 4, то есть если, например, глубина увеличится в 3 раза, то затраты энергии возрастут в 81 раз. При подземной добыче ограничение глубины определяется ростом горного давления.
Вот почему на повестку дня встают вопросы коренного изменения технологии добычи минерального сырья.
Один из возможных путей - это создание подземных управляемых химических реакторов, в которых полезный продукт переводится в раствор или газифицируется с тем, чтобы его можно было легко поднять по трубам на поверхность, не извлекая при этом всей горной массы. Такие процессы осуществимы в промышленных масштабах, если горная порода расчленена трещинами, и проницаема для подаваемых с поверхности земли веществ (кислоты, щелочи, кислород, вода, и т. п.).
Сама природа довольно редко создает благоприятные условия для реализации подобных процессов. Поэтому необходимо научиться дробить горную породу на больших глубинах, и таким путем изменять проницаемость массива.
Казалось бы, здесь нет проблемы, так, как способность взрыва дробить самые крепкие горные породы доказана многовековым опытом.
Взрыв действительно легко создает в окружающей среде запас упругой энергии, и это само по себе достаточное условие для дробления горной породы. Но только на небольшой глубине. С увеличением глубины возрастает роль факторов, затрудняющих дробление. Горное давление усиливает пластичность пород, и препятствует тем самым хрупкому разрушению, образованию трещин. Кроме того, дробление затрудняется отсутствием свободного объема, так, как раздробленная горная порода занимает, естественно, больший объем. Заметим, что с подобными вопросами при взрывах, проводимых вблизи свободной поверхности или вблизи выработок, то есть в условиях, обычных для горнодобывающей промышленности, как правило, не приходится сталкиваться.
Чтобы выяснить степень реальности дробления на больших глубинах, обратимся к данным экспериментов.
Опытные ядерные взрывы показали, что в таких породах, как гранит и известняк, образуются объемы, заполненные раздробленной горной породой с очень высокой проницаемостью. Как же это происходит?
Расширяющиеся газообразные продукты взрыва первоначально образуют полость за счет уплотнения окружающей среды в зоне, охваченной ударной волной. В дальнейшем, после того, как фронт ударной волны удалится на большое расстояние, за пределами зоны разрушения, и необратимых деформаций возникает поле упругих напряжений, которое сохраняется и после прекращения движения среды. Это связано с тем, что раздробленная (или пластически деформированная) порода, подобно своду, будучи сильно сжата упругими напряжениями на внешней границе разрушенной области массива, не позволяет слоям, вытесненным в упругой области, возвратиться в свое первоначальное положение.
Так создается тот свободный объем, за счет которого могут реализовываться процессы дробления породы, и изменения проницаемости массива.
Именно величина свободного объема и определяет размеры зон дробления, и высокой проницаемости. Проиллюстрируем это конкретным примером. При взрыве ядерного заряда мощностью 60 килотонн в гранитах средней крепости граница области упругих деформаций проходит на расстоянии 300 метров от центра взрыва (см. нижний график). За пределы этой сферы вытесняется около 1 миллиона кубометра породы. Это и есть фактический объем образовавшейся полости, и пор в раздробленной породе. Казалось бы, образовавшийся свободный объем довольно велик.
Но если принять, что для практических целей удовлетворительна пористость в 10 процентов, то этого миллиона кубометров свободного объема хватит лишь для разуплотнения 10 миллионов кубометров горной массы. А объем зоны, в пределах которой взрыв вызвал разрушение горной породы (то есть в радиусе 300 метров), равен 100 миллионам кубометров.
В идеально однородной среде полость оставалась бы пустой, а раздробленная порода - сжатой и поэтому слабо проницаемой для жидкости, и газа. Однако под действием силы тяжести в хрупко разрушаемой породе происходят обвалы в полости, и в результате образуется так называемая труба обрушения - зона высокой проницаемости.
В случае взрыва ядерного заряда мощностью 60 килотонн труба обрушения имела диаметр около 100 метров, высоту примерно 300 метров.
Помимо действия силы тяжести, обрушению горной породы могут способствовать разного рода неоднородности массива (по плотности, прочности, упругим характеристикам, и т. д.).
Следовательно, если соответствующим образом расположить заряды и взрывать их в определенной последовательности, то можно усилить проявление различных неоднородностей, и тем самым управлять процессом дробления, изменяя характер обрушения и геометрию проницаемой зоны.
УПРАВЛЯЕМОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ
Знаменитый русский геофизик Б. Б. Голицын уподобил землетрясения вспышкам фонарей, на мгновения освещающих недра нашей планеты. Сейсмические волны землетрясений вызывают колебания поверхности, которые регистрируются сейсмическими станциями на всем земном шаре.
Сопоставляя показания приборов на различных станциях, можно установить траектории распространения отдельных видов упругих волн, а по ним составить суждение о внутреннем строении Земли.
При оценке записей сейсмических колебаний, вызванных землетрясениями, возникают трудности, и неопределенности, обусловленные тем, что характеристики очага, излучателя упругих волн, и, в частности, его местоположение, нам неизвестны и их приходится определять из анализа тех же сейсмограмм. При этом неизбежны значительные ошибки, которые умножаются при последующих расчетах. Избежать этого можно, если в качестве излучателя упругих волн применяется взрыв, создающий землетрясение в точно фиксированный момент времени, и в заданной точке пространства.
Сейсмические методы оказались весьма эффективными и получили особое развитие для разведки залежей полезных ископаемых.
Особо следует отметить, что взрыв можно точно дозировать, и поэтому он никогда не будет иметь характера катастрофы, как это случается при естественных землетрясениях. Энергия разрушительного землетрясения эквивалентна энергии сотен мегатонных взрывов. Для сравнения напомним, что в целях разведки1 взрыв заряда весом в несколько десятков килограммов позволяет зафиксировать сейсмические волны в радиусе десятков километров.
Уже упоминалось, что добыча минерального сырья непрерывно уходит от поверхности земли вглубь. Приходится и геологический поиск вести на все больших, и больших глубинах. Поэтому неизмеримо возрастает значение геофизических методов разведки полезных ископаемых, позволяющих судить о строении недр по неоднородностям геофизических полей, наблюдаемых на земной поверхности. Наиболее мощным из этих методов до сего времени остается сейсмический. Не преувеличивая, можно утверждать, что человечество давно уже ощутило бы весь ужас нефтяного голода, если бы не сейсмические методы разведки, основанные на создании искусственных землетрясений с помощью взрывов. Весьма вероятно, что, когда-нибудь взрыв уступит свое место в этой области другим источникам, но сейчас его роль в обеспечении минеральным сырьем поистине решающая и многогранная взрыв ищет сырье, взрыв открывает нам доступ к нему, взрыв создает пути для извлечения сырья с глубин, недоступных обычной технике.
Хвалебное слово взрыву было бы неполным, если бы мы не вспомнили о возможностях, открываемых взрывом в изучении строения всей нашей планеты в целом. В этом случае нам помогают мощные ядерные взрывы, производимые на большой глубине, полностью исключающей выход на поверхность даже ничтожных следов радиоактивности.
Если взрывы химических взрывчатых веществ успешно используются для просвечивания приповерхностных слоев упругими волнами, то взрывы ядерных зарядов энергией 10 килотонн способны просветить всю Землю из любых заранее намечаемых точек.
Мы знаем теперь, что нельзя понять процессы накопления полезных ископаемых без знания истории развития не только земной коры, но, и внутренних ее оболочек, непосредственно достигнуть которых невозможно не только ныне, но, вероятно, и в течение ближайшего столетия. Поэтому трудно переоценить ту пользу, которую могут нам дать мирные ядерные взрывы при изучении строения внутренних слоев (верхней, и нижней мантий и ядра) нашей планеты.
