Подземный ядерный взрыв «Факел» 1972 года под Харьковом: как советские физики пытались потушить газовый фонтан атомной бомбой и почему эксперимент провалился

В июле 1972 года в сорока километрах от Харькова советские физики-ядерщики подорвали промышленный термоядерный заряд под землей, чтобы остановить неуправляемый газовый факел, бушевавший на скважине почти целый год. Операция под кодовым названием «Факел» должна была стать триумфом программы мирного использования атомной энергии и повторить успешный опыт 1966 года в Узбекистане. Однако вместо мгновенного перекрытия скважины произошло непредвиденное: радиоактивное облако вырвалось на поверхность, а гигантский огненный столб продолжил полыхать, словно ничего не случилось. Разбираем, как готовился первый в Европе промышленный ядерный взрыв рядом с густонаселенным селом Крестище, какую роковую ошибку допустили при герметизации ствола и как в итоге удалось укротить пылающее месторождение.

Авария на Западно-Крестищенском месторождении: год в огненном плену

Летом 1971 года при бурении разведочной скважины № 35 на Западно-Крестищенском газоконденсатном месторождении в Красноградском районе Харьковской области произошел мощный выброс газа. Давление в пласте на глубине более трех километров достигало почти 400 атмосфер. Буровой инструмент вышвырнуло из ствола, буровая вышка рухнула, а из-под земли ударил колоссальный фонтан природного газа с примесью конденсата.

Чтобы предотвратить отравление окрестных сел сероводородом и углеводородами, фонтан подожгли. Над украинской степью поднялся ревущий огненный столб высотой более ста метров, зарево от которого по ночам было видно в Харькове. Ежесуточно в атмосферу сгорало свыше десяти миллионов кубических метров ценнейшего топлива.

Стандартные методы ликвидации газовых фонтанов оказались бессильны:

• Попытки задавить скважину сверху. Высокая температура пламени оплавляла любую технику, пытавшуюся приблизиться к устью, а чудовищное давление выталкивало тяжелые глинистые растворы обратно.
• Бурение наклонных разгрузочных скважин. Инженеры заложили рядом несколько дополнительных стволов, чтобы добраться до аварийной зоны на глубине и зацементировать ее, но сложные геологические пласты и смещение ствола не позволили попасть точно в цель за приемлемое время.

Почему решили применить ядерный заряд: успешный опыт Урта-Булака

Когда убытки от сгорающего газа перевалили за сотни миллионов рублей, правительственная комиссия обратилась к специалистам Министерства среднего машиностроения, курировавшего советский атомный проект. У физиков из Арзамаса-16 (ныне Саров) уже был уникальный опыт решения подобных катастроф.

В сентябре 1966 года на месторождении Урта-Булак в пустыне Узбекской ССР похожий газовый фонтан горел почти три года. Тогда ученые пробурили наклонную скважину на глубину полтора километра, опустили туда термоядерный заряд мощностью 30 килотонн и подорвали его. Подземный взрыв мгновенно сдвинул горные породы, намертво сплющил обсадную трубу аварийной скважины и навсегда перекрыл выход газа.

Вдохновленные этим успехом, инженеры решили повторить операцию под Харьковом, присвоив ей название «Факел». Однако между безлюдной узбекской пустыней и Харьковской областью была колоссальная разница: всего в двух километрах от аварийной скважины располагалось крупное село Крестище, а в нескольких десятках километров — город-миллионник.

Подготовка операции «Факел» 9 июля 1972 года и беспрецедентные меры секретности

Для операции под Харьковом создали специальный «чистый» термоядерный заряд мощностью 3,8 килотонны, в котором основная энергия выделялась за счет реакции синтеза, а не деления урана или плутония, что должно было свести к минимуму образование радиоактивных осколков. Заряд опустили в специально пробуренную наклонную скважину на глубину 2483 метра — всего в нескольких десятках метров от аварийного ствола.

Утром 9 июля 1972 года район вокруг скважины оцепили внутренние войска и милиция. Жителей села Крестище вывезли за пределы опасной зоны под предлогом проведения масштабных военных учений. В 10 часов утра по московскому времени прозвучала команда на подрыв.

Что пошло не так: почему бомба не потушила огонь и выбросила радиацию

Земля под ногами участников экспедиции глухо содрогнулась, и на несколько секунд гул горящего факела стих — пламя словно втянуло внутрь земли. Наблюдатели на командном пункте уже готовы были праздновать победу, но через двадцать секунд из-под земли вырвался гигантский столб грунта, смешанный с газом, и огненный фонтан вспыхнул с новой силой, поднявшись еще выше прежнего.

Последующий анализ геологических и физических данных выявил сразу три причины провала эксперимента:

• Прорыв газов через рыхлый слой солей. На глубине заложения заряда находился мощный пласт каменной соли. Взрывная волна вместо того, чтобы сжать породу и намертво пережать стальную трубу аварийной скважины, расколола хрупкий соляной купол. Газ под высоким давлением мгновенно нашел трещины и прорвался на поверхность по новым каналам.
• Ошибка при забивании боевой скважины. Чтобы взрыв не вырвался наружу через ствол, по которому опускали бомбу, его заливали цементным раствором. Однако из-за спешки и сложных условий цементная пробка не успела набрать проектную прочность. Силой взрыва ее выбило вверх, как пробку из бутылки шампанского, сформировав на поверхности радиоактивный выброс.
• Сложная траектория аварийного ствола. Точное положение старой скважины на глубине почти двух с половиной километров отклонилось от расчетного на несколько метров, поэтому эпицентр взрыва оказался чуть дальше, чем требовалось для полного схлопывания трубы.

Чем закончилась история и как на самом деле потушили скважину

После неудачного ядерного взрыва ситуация на месторождении стала еще опаснее: к ревущему пламени добавилось радиоактивное загрязнение прилегающей территории и выброс радиоактивного облака, которое потянулось в сторону соседних сел. Дозиметрические службы экстренно перепахивали верхний слой почвы вокруг скважины, дезактивировали технику и вводили жесткий санитарный контроль за продуктами и водой в районе.

Повторно применять ядерный заряд в густонаселенном регионе категорически запретили. Ликвидировать аварийный фонтан удалось только в июле 1973 года — ровно через год после ядерного взрыва — классическим инженерным способом. Буровики проложили еще несколько глубоких наклонных скважин, закачали в пласт тысячи тонн тяжелого бурового раствора и цемента, постепенно снизили давление и перекрыли выход газа.

Сегодня история операции «Факел» привлекает пристальное внимание исследователей техногенных катастроф и документалистов. О рассекреченных советских мирных ядерных взрывах и цене подобных экспериментов в свое время подробно рассказывали авторы научно-популярных циклов, включая российского журналиста и историка космонавтики Антона Первушина и известного популяризатора науки Александра Панчина, разбирающих риски радикальных инженерных решений XX века. Эксперимент под Харьковом навсегда закрыл эпоху применения атомных зарядов для тушения газовых факелов в населенных районах, оставив на карте напоминание о том, насколько непредсказуемыми бывают силы земных недр.