核爆炸新用
核爆炸最先在軍事上應用,但核爆炸的研究不僅僅是為軍事服務,更重要的是一種改造大自然的強有力的手段,將會長期地廣泛地為人類的生存和發展服務。應該說,發展核爆炸的和平利用,才是我們研究這一領域的根本目的。
諾貝爾獎金的倡導人諾貝爾是新炸藥的發明人,這一發明曾首先用於軍事技術。但是,今天各種類型的炸藥已廣泛地應用於礦山、工廠、建築等各生產領域,現代文明已很難離開炸藥的使用。核爆炸是比炸藥更為有效的經濟的手段。當代核技術已很容易構造爆炸當量達幾萬噸;甚至幾千萬噸TNT的核爆炸。其成本隻有化學爆炸的1/10或1/1000。
現在先說說核爆炸應用於采油工業等積極方麵的問題。
石油係統的人都知道,開采石油必須加熱加壓,目前常規作業為鑽井,靠油井產油。但是當前的鑽井技術還達不到高的石油采取率,據統計,采油率指標平均達不到40%~50%,在油氣礦床邊緣僅為10%~15%,更不能開采天然碳氫化合物的結晶水化物及瀝青礦床,而且即令目前世界上最先進的鑽井采油技術也隻能采取已查明油、氣儲量的25%。
美俄試驗的核彈采油氣技術,明顯地改善了岩石鑽井係統的工作指標,顯著地增加了受激井的出油率,據來自采油公司和利物莫爾實驗室的報告,前蘇聯1965年對其某些油藏區進行過核爆炸,之後15年在這些實驗區多采出900萬桶石油,占可采儲量的9%,使采油率增加35%,原來認為隻有6年的經濟開采價值的油床到80年代初仍有生命力。
采用核彈開采油氣技術,根據油氣儲藏的介質及地質構造條件,其爆炸深度可達4公裏左右,爆炸當量為29~43千噸TNT。地下核爆後可形成以爆炸中心為圓心,半徑為80~100米的多孔介質機械變的區,如果介質較為均心的話,則變的區可分為I,Ⅱ,Ⅲ區,其中I區半徑為25~35米的中心區,區內發育著徑向和切向大裂縫,富集交叉裂縫,使區內岩石狀態不穩定,且流體傳導性高、因此I區便成為一個容器,適用於離析進入的液體和氣體,堆積液體和固體的懸浮物。
這種新型采油方法經濟實用,已引起許多國家重視,特別是美俄。因為一次核爆炸投資約1000萬美元,即使按1981年油價,當年所產油價值就為4900萬美元,而當前為1億美元,是成本的10倍,有極可觀的因而目前世界各先進國家正在大力開展核彈采油技術的研究並運用於實踐。
地下核爆炸還是撲滅井噴的十分有效的手段。某次在一地發生強烈的井噴,各種手段均不見效,最後決定采用地下核爆炸,果然一舉成功。據俄羅斯專家介紹,這次井噴,是可能汙染波及全世界的一次大井噴。在所噴氣體中,有20%的硫化氫,如任其噴發一年,將遠比切爾諾貝利核事故造成的危害更為嚴重。所以,即便從世界上最激烈反對核試驗的綠黨所持觀點來看,他們也無法批評人們采取核爆炸的手段來製止井噴。至於消滅化學武器或生物武器,使用地下核爆炸將是最為經濟而有效的惟一手段。
還有人設想,利用核武器防止小行星或慧星襲擊地球的問題。在使用這種手段時,必須令核武器適當地鑽入“天外來客”的表層中,才能獲得必要的令軌道偏離的動量,但如果計算不準,反而會引發新問題。
再說說利用核爆破技術實施中國南水北調巨大工程的設想。
中國科技界正在關注由西藏的雅魯藏布江調水於大西北的設想。因為中國是水資源分布嚴重不均衡的國家,麵積占國土的47%的大西北,僅占有全國水資源的7%,這為大西北的開發造成了嚴重的困難。不僅人的生存要水,發展農業要水,尤其是發展工業更需要大量的水。
因此,中國一些地理學家,便提出由雅魯藏布江調出200億立方米水給南疆的設想。這一設想的基本思想是:在雅魯藏布江的“大拐彎”處,修建拱共高壩,打通長達80公裏的泄洪通道,建造一個其發電能力為長江三峽庫區發電能力的2~4倍的發電站,再利用這一巨大的電力提水並輸向大西北。
毫無疑問,這是跨世紀的規模巨大而又有很高經濟效益的重大工程。其重要技術難題有:高壩的修建,隧洞的挖掘,運河的開鑿等等,由於這一工程的土石方作業量特別巨大,而且又在“深山窮穀之中,人煙絕跡之地”,按照常規作業,不僅存在技術上不可克服的困難,而且還很難有效。但是,如果能在這一調水發電的重大工程方案中,使用核爆破的技術,那就不僅使這一設想得以經濟地實現,而且還將提前付諸實施。