În deceniile 1950 și 1960 și-a făcut loc un curent de opinie foarte romantic, care susținea că exploziile nucleare ar putea fi folosite în scopuri pașnice, pentru lucrări de inginerie civilă. Ele ar fi putu fi folosite pentru construirea de canale de mari dimensiuni, similare Canalului de Suez sau Canalului Panama, pentru construcția de porturi artificiale, pentru realizarea de bazine de colectare a apei etc. În 1976 SUA și URSS chiar au semnat ”Tratatul pentru folosirea exploziilor nucleare subterane în scopuri pașnice” (Treaty on Underground Nuclear Explosions for Peaceful Purposes). Acesta avea să fie abolit în 1996, o dată cu semnarea ”Tratatului pentru interzicerea completă a experiențelor nucleare subterane”. Astăzi ideile de atunci ne pot părea a fi naive, dar, la acea vreme ele păreau a fi o soluție viabilă pentru o realizarea de lucrări de inginerie civilă grandioase.

Contextul

Pe hârtie lucrurile păreau a fi foarte simple și cât se poate de clare. Lucrările de excavare necesită lucrări ample și extreme de costisitoare. Atunci când avem de-a face cu roci dure, suntem nevoiți să folosim explozii bine localizate pentru a le rupe în bucăți mai mici, care pot fi ușor îndepărtate și transportate. Această metodă a căpătat o utilizare pe scară largă o dată cu inventarea dinamitei. Prin anii 1950 sovieticii au început să folosească, în cazul lucrărilor de foarte mare anvergură, o nouă metodă pentru excavare. Ei construiau mai întâi cavități subterane uriașe în care depozitau cantități foarte mari de material exploziv, care mai apoi era detonat. Ca o paranteză, această tehnologie a fost folosită în timpul Primului Război Mondial, dar în cu totul alte scopuri. Deși a fost folosită cu succes, metoda sovietică avea un mare dezavantaj: era extrem de laborioasă (numai pregătirea exploziei dura mai bine de un an) și, implicit, foarte costisitoare. În raportul Comunității Europene pentru Energie Atomică, publicat în 1962, sub titlul ”Nuclear Explosions Applied to Civil Engineering Work ( Excavations and Earthworks )” (Folosirea exploziilor nucleare pentru lucrări de inginerie civilă (Excavări și terasare)) sunt prezentate și câteva cifre. Astfel, ”pentru o încărcătură explozivă de 15.000 tone de TNT plasată la 150 m adâncime este necesară, pe lângă construirea unei căi de acces, realizarea unei camere cu volumul de 15.000 de metri cubi.” Asta este o muncă de-a dreptul titanică.

Era foarte firesc ca inginerii să caute soluții mai simple și mai ieftine. Este evident, chiar și pentru nespecialiști, că trebuiau folosiți explozivii cei mai puternici din acel moment, iar aceștia erau cei nucleari. În lucrarea din care am citat mai devreme se arăta că o încărcătură nucleară cu puterea echivalentă de 14.000 tone de TNT are un diametru de numai 250 mm și o greutate de 200 kg. În plus, pe măsură ce puterea exploziei nucleare este mai mare, costul total de excavare scade foarte mult. ”[…] Costul realizării unui nou Canal Panama ar fi de numai 16% din costurile necesare pentru construirea lui prin mijloace clasice”. Există și o limitare importantă din punct de vedere economic: metoda nucleară nu era rentabilă decât în cazul unor lucrări de inginerie civilă cu adevărat gigantice. De exemplu, ea devenea ineficientă în cazul canalelor înguste, deoarece cratere rezultate aveau un diametru mult mai mare decât lățimea lor, necesitând astfel lucrări suplimentare.

Aceste considerente nu aveau cum să nu îi ademenească pe ingineri. Așa că, atât în SUA cât și în URSS, plini de o firească speranță, au propus proiecte faraonice care să implice folosirea pe scară largă a exploziilor nucleare subterane. Problema căderilor radioactive era trecută cumva la subsol.

Să trecem în revistă câteva dintre ele.

Proiectul Plowshare

La americani, ideea folosirii exploziilor nucleare în scopuri non-militare a aparținut Președintelui Dwight D. Eisenhower, care într-un discurs faimos, intitulat ”Atoms for Peace”, susținut la ONU în decembrie 1953, a pledat pentru folosirea energiei atomice în scopuri civile. ”Experții trebuie să se mobilizeze pentru a folosi energia atomică pentru nevoile agriculturii, medicinei și a altor activități pașnice.” În vara anului 1956, ideea președintelui american este preluată de Harold Brown (acesta avea să devină director al Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL între anii 1960-1961), care a propus organizarea unei conferințe pe subiectul folosirii energiei atomice în scopuri pașnice. Conferința a fost găzduită de LLNL în februarie 1957. În cadrul ei au fost prezentate 24 de comunicări științifice, care acopereau o gamă largă de domenii. Deși entuziasmul era uriaș, exista o mare necunoscută: nu existau nici un fel de date despre efectele unor explozii nucleare subterane. Aceste date aveau să fie obținute în septembrie 1957, atunci când SUA au detonat în subteran, în deșertul Nevada, în cadrul testului Rainier, o încărcătură nucleară cu o putere explozivă echivalentă cu 1,7 tone de TNT, la o adâncime de circa 240 m. Testul a fost anunțat din timp, astfel încât stațiile seismice din SUA și Canada să poată înregistra efectele seismice ale exploziei nucleare subterane. (Unul dintre obiectivele testului Rainier a fost acela de a verifica posibilitatea detectării exploziilor nucleare prin măsurători seismologice.) Explozia a produs un seism care a putut fi detectat de către stațiile seismice din Alaska și Canada, dar nu acesta era rezultatul cel mai important al testului. În urma lui nu au rezultat căderi radioactive, iar eșantioanele de roci colectate din apropierea suprafeței din zona exploziei prezentau doar o creștere ușoară a radioactivității. Optimismul cercetătorilor entuziaști părea a fi foarte justificat. Da, exploziile nucleare subterane ar putea fi folosite în scopuri pașnice.

Proiectul Plowshare (brăzdarul) a demarat anul următor, în vara anului 1958. Numele său are, cel mai probabil, o inspirație biblică. În Isaia 2:4 se scrie astfel: ”Preface-vor săbiile în fiare de pluguri și lăncile lor în cosoare. Nici un neam nu va mai ridica sabia împotriva altuia și nu vor mai învăța războiul.” Asta își propunea proiectul, transformarea armelor în unelte ale păcii. Deși lansat plin de speranțe, Proiectul Plowshare avea să intre rapid într-un con de umbră. Pe 31 octombrie 1958 SUA și URSS semnau un moratoriu în privința testelor nucleare, de la care nu erau exceptate nici măcar testele declarate a avea scopuri civile.

Cercetătorii nu și-au pus în gând să facă o pauză, ci au început să elaboreze proiecte care mai de care mai ambițioase. La jumătatea anului 1959 ei aveau deja planuri pentru câteva proiecte importante.

1) Proiectul Chariot, prin care se propunea realizarea unui port artificial la Cape Thompson, Alaska, care urma să fie legat de ocean printr-un șenal navigabil, realizat tot cu ajutorul unor explozii nucleare subterane.

2) Project Gnome, care avea drept obiectiv detonarea subterană a unei încărcături nucleare într-o zonă în care se aflau zăcăminte de sare pentru a studia posibilitatea obținerii de izotopi radioactivi utili în aplicații civile, și producerea de energie.

 3) Proiectul Ditchdigger, prin care se propunea construirea de canale navigabile cu ajutorul exploziilor nucleare subterane.

Moratoriul asupra testelor nucleare s-a sfârșit pe 1 septembrie 1961, atunci când sovieticii și-au reluat testele. Din acest moment Proiectul Plowshare își recapătă avântul și încep să fie făcute teste.

Testul Gnome

În 10 decembrie 1961 are loc testul Gnome. A fost primul test nuclear american care s-a desfășurat în afara deșertului Nevada. Locul ales pentru test era o zonă bogată în rezerve de sare din New Mexico. Încărcătura nucleară, cu puterea explozivă echivalentă cu 3,1 kt de TNT, a fost plasată la o adâncime de 361 m, la capătul unui tunel lung de 340 m. Explozia Gnome ar fi trebuit să sigileze tunelul de acces, dar acest lucru nu s-a întâmplat. La câteva minute după detonare din puț a început să iasă fum, ceea ce a dus la o creștere temporară a fondului de radiați în zona adiacentă site-ului exploziei subterane. La câteva luni după detonare este săpat un nou puț de acces către cavitatea rezultată în urma exploziei, prin care, pe 17 mai 1962 coboară o echipă de cercetători. Ei descoperă că explozia a produs o cavitate lată de 20 m și înaltă de 50 m. Chiar dacă trecuseră șase luni de la explozie, temperatura din interiorul ei era de 60 grade Celsius. Pe plafon cercetătorii au putut observa stalactite din sare topită în timp ce, din cauza radiațiilor intense, sarea de pe pereții cavității se coloraseră în verde, violet și multe nuanțe de albastru. Din nefericire, cu excepția studiilor de seismologie, nici unul dintre obiectivele testului Gnome nu au fost atinse.

Cavitatea rezultată în urma testului Gnome

Testul Sedan

Al doilea experiment din cadrul Programului Plowshare a fost testul Sedan. El avea drept obiectiv verificarea posibilitățile de realizare a canalelor navigabile cu ajutorul unor explozii nucleare subterane. Cercetătorii erau conștienți de faptul că există riscul producerii de căderi radioactive, așa că au optat pentru o încărcătură nucleară mixtă, în care 30% din puterea exploziei rezulta din reacții de fisiune nucleară și 70% din reacții de fuziune nucleară. Având în vedere că în urma reacțiilor de fuziune nucleară rezultă mai puțini compuși radioactivi se spera că nu vor apărea consecințe negative pentru mediul înconjurător. Explozia nucleară, cu o putere echivalentă de 104 kt de TNT, s-a produs la o adâncime de 94 de m, în poligonul de test din deșertul Nevada, în ziua de 7 iunie 1962. Rezultatul a fost de-a dreptul spectaculos: craterul rezultat avea un diametru de 390 m și o adâncime de 100 m, rămânând până în zilele noastre cel mai mare crater artificial de pe Pământ. Radioactivitatea din zona craterului a scăzut rapid, astfel încât la șapte luni de la explozie cercetătorii puteau studia craterul fără a mai fi nevoiți să poarte echipamente de protecție. Rezultatul testului Sedan părea a fi unul foarte promițător. Se părea că s-a deschis calea construirii de canale, echivalente ale Canalului Panama, cu ajutorul unui șir de explozii nucleare subterane.

Craterul rezultat în urma testului Sedan

Dar nu a fost să fie așa. Explozia a produs un nor radioactiv care s-a deplasat la mari distanțe. Au urmat căderi radioactive, potențial cancerigene. Se estimează că testul Sedan a fost responsabil de 7% din contaminarea radioactivă produsă de toate testele nucleare din deșertul Nevada. Iar asta nu avea cum să nu îngrijoreze opinia publică.

Problema contaminării radioactive avea să devină mult mai evidentă, pe măsură ce au fost efectuate tot mai multe teste în cadrul programului Plowshare.

Testul Gasbuggy

La cinci ani de la testul Sedan, în ziua de 10 decembrie 1967, a avut loc testul Gasbuggy. Scopul acestui test, în care a fost implicată și compania petrolieră El Paso Natural Gas, era acela de a vedea dacă exploziile nucleare subterane pot fi folosite pentru sporirea producției de gaz metan, prin fracturarea rocilor. Testul a avut loc în New Mexico, într-o zonă în care existau zăcăminte de gaz metan. A fost folosită o încărcătură nucleară cu o putere explozivă echivalentă cu 29 kt de TNT, care a fost amplasată la o adâncime de 1.288 m. Imediat după explozie lucrurile păreau să fie în regulă, nu a existat un nor radioactiv, nu s-a remarcat o creștere semnificativă a fondului de radiații etc. În plus, după ce a început extragerea gazului metan, s-a constatat că debitul extras era de câteva ori decât cel care putea fi obținut prin metode clasice.

Din păcate era o problemă: gazul extras era radioactiv! Era atât de radioactiv, încât utilizarea lui devenea un pericol real. Citez acum din articolul ”Project Gasbuggy And Catch‐85”, publicat în New York Times în 22 februarie 1970. ”Această radioactivitate făcea parte integrantă din gaz”, deoarece locul hidrogenului din gazul metan a fost luat uneori de tritiu, izotopul radioactiv al hidrogenului, ”în consecință, gazul trebuia eliminat. Cea mai ușoară cale era arderea lui. Astfel gazul natural, împreună cu alți compuși gazoși, cum ar fi izotopul kripton-85, rezultate în urma exploziei au fost împrăștiate în atmosferă. În urma arderii metanului, tritiul radioactiv [combinându-se cu oxigenul] s-a transformat în apă radioactivă, în timp ce izotopul kripton-85, fiind un gaz inert, a rămas în atmosferă, de unde contribuie la creșterea fondului de radiații. Apa radioactivă a continuat pe același drum ca apa obișnuită, intrând în lanțul trofic. Compușii radioactivi solizi rezultați în urma exploziei au rămas în adâncul solului, de unde ar putea contamina sursele de apă subterană. Serviciul public de sănătate, care a efectuat măsurători limitate a constatat o creștere de 10 ori a radioactivității vegetației în zona din apropierea testului Gasbuggy.”

Zona testului Gasbuggy

Abia după 11 ani, în 1978, AEC (Atomic Energy Commission) a dezafectat zona testului Gasbuggy. Structurile și echipamentele folosite în cadrul testului au fost decontaminate și, dacă a fost necesar, au fost îndepărtate. Deșeurile radioactive lichide au fost injectate în cavitatea rezultată în urma exploziei nucleare, iar cele solide au fost transportate în zona de teste nucleare din deșertul Nevada.

Proiectul Chariot

Așa cum vă povesteam mai devreme, printre propunerile ambițioase din cadrul programului Plowshare s-a numărat și realizarea unui port artificial în Cape Thompson, Alaska. Pentru realizarea lui ar fi fost necesare șase explozii nucleare subterane. Patru dintre ele, cu o putere explozivă echivalentă cu 100 kt de TNT, ar fi fost folosite pentru realizarea canalului de intrare în port, iar celelalte două, cu o putere explozivă echivalentă cu o megatonă de TNT, ar fi fost utilizate pentru excavarea portului propriu-zis.

Proiectul Chariot

Propunerea a primit numele de Proiectul Chariot și a fost susținută cu mult entuziasm de Edward Teller, părintele bombei termonucleare americane. El a desfășurat o amplă campanie de promovare de-a lungul și de-a latul SUA, descriind proiectul ca fiind un factor important pentru dezvoltarea statului Alaska. Savantul a fost extrem de convingător. Jurnaliști, politicieni din Alaska și chiar unele grupuri religioase s-au alăturat lui Teller. Universitatea din Fairbanks, Alaska, i-a acordat titlul de doctor honoris causa părintelui bombei cu hidrogen tocmai pentru că el promova folosirea exploziilor nucleare subterane în scopuri civile. Părea că lucrurile vor merge mai departe.

Dar au început să apară și voci critice. Mai întâi au fost locuitorii unui sat de eschimoși din apropierea locului în care urma să fie construit portul artificial. Pe ei nu-i întrebase nimeni dacă sunt de acord cu proiectul. Lor au început să li se alăture oameni de știință, care erau implicați în studii care evaluau impactul exploziilor nucleare subterane asupra mediului. În 1961 profesorul Les Viereck, de la universitatea Fairbanks, și-a dat demisia în semn de protest împotriva susținerii de către universitate a Proiectului Chariot. Un an mai târziu, William Pruitt, un alt profesor de la aceeași universitate, a fost demis pentru că  nu a vrut să semneze studiul de impact asupra mediului al universității Fairbanks, care era extrem de favorabil Proiectului Chariot. Au urmat apoi organizațiile societății civile, care au organizat proteste vehemente. Curentul de opinie a devenit rapid nefavorabil proiectului așa că AEC (Atomic Energy Commission) a decis suspendarea lui pe termen nedefinit. El nu a fost anulat oficial niciodată…

Încheiere (provizorie)

În cadrul programului Plowshare s-au efectuat în total 27 teste. Demarat în 1961, el s-a încheiat în luna mai 1973, după efectuarea, simultan, a trei explozii nucleare cu o putere explozivă echivalentă de 33 kt de TNT, în cadrul testului Rio Blanco, test care avea drept obiectiv stimularea producției de gaz naturale. Din nefericire optimismul celor care au promovat Proiectul Plowshare ca pe o soluție minunată pentru rezolvarea unor probleme de inginerie civilă, și nu numai, s-a dovedit a fi nejustificat. Riscurile implicate erau mult mai mari decât beneficiile, iar asta a devenit evident pe măsură ce proiectul avansa, așa că Proiectul Plowshare a rămas doar istorie…

Dar sovieticii? Au avut și ei un program similar cu cel american? Au avut și chiar  au mers mult mai departe cu folosirea exploziilor nucleare în scopuri pașnice. Dar despre asta vă voi povesti în episodul viitor.