原創 SME SME科技故事 收錄於話題#爆炸1個
眾所周知，蘇聯與美國的冷戰，大幅促進了科技技術的發展。但雙方能維持冷戰共識，最主要還是因為他們都持有著大量的核武器。
廣島、長崎的兩聲巨響早已向全世界展示了核彈的威力，為此蘇聯只得緊鑼密鼓地打造了一批核彈。只是蘇聯雖然手握數百枚核彈，卻因為不能用作戰爭，只得另闢蹊徑。
當時的美國只是偶爾往荒漠裡丟兩顆做實驗，看看煙火、測測數據。
蘇聯可就不一樣了，不僅做實驗，還打算用核彈向世界展示「蘇聯的暴力美學」。
蘇聯核彈第一次跨界，竟然是為了滅火。
AN606，沙皇炸彈，蘇聯冷戰期間研究出的氫彈
1963年，在布哈拉*約80公裡外，名為Urta-Bulak的油氣田發生火災。這座油氣田一天能產出1200萬立方天然氣，足以單獨支持一座大城市的運作。
當時，工人在11號天然氣井打鑽，鑽到2450米時竟無意頂穿了一個壓力異常高的天然氣層。在壓力下，嚴重的井噴事故不可抑制地發生，熊熊大火直衝天際。
井內的氣壓足足是大氣壓的300倍，完全沒有辦法封閉井口。消防人員用高壓水槍試圖滅火，但大火仍然熊熊燃燒，仿佛不可熄滅。工程人員還試圖將洩漏的天然氣導入鄰近的天然氣井，但也宣告失敗。
在之後僵持的兩年時間裡，工程人員還嘗試向11號天然氣井中注入水泥和各種化學物質，但效果甚微。工程師們每天都非常焦慮，這兩年浪費了的天然氣價值已經高達7500萬美元。
那麼多方法試了都沒有效果，就在負責人焦頭爛額為了7500萬美元心疼時，核能部找上了門。負責人正奇怪天然氣的事故與核能部有什麼關係，卻見核能部拍著胸脯說，這事我有一計。
原來早在這之前，蘇聯就有多次地下核試驗的經驗，核能部認為只要當量與爆炸位置合適，一枚核彈就足以將氣井封堵。負責人聽到這個方案，嚇得冷汗都出來了，大火上再加上一顆核彈？這是要鬧個大新聞吧！
1966年9月30日，該地區被清理乾淨，一枚巨大的核彈被投入地下
這個計劃不可謂不瘋狂，核彈從來都是帶來死亡的危險物品，即使用作核能發電也等於造了一顆定時炸彈，他們居然要用來封井救火？
核能部的研究人員深知這次操作難度，他們先後進行了兩次核爆封堵井噴的試驗，兩次試驗都大獲成功。
儘管如此，開始實施計劃時，他們仍是小心翼翼地在11號井附近打了兩口斜井，再往其中先注入隔離地下溫度的特製液體。
隨後，一枚三萬噸當量的核彈預冷後，被安裝在其中一口深1532米的井中。
隨著一聲震響，斜井內的核彈被成功引爆。強大的衝擊力瞬間將附近巖層全部陶瓷化，核爆威力使巖層擠壓變形，11號氣井的套管也被擠壓變形封死。
23秒後井內剩餘氣體燃燒殆盡，大火逐漸熄滅。工作人員進行預後工作時，檢測發現礦區未發現放射性物質沾染。
油田開採工作也在不久後恢復正常，這次花樣引爆核彈讓世界震驚。蘇聯人還將這次事故拍成教學片，給西方世界的朋友們學習新技術。
蘇聯報紙《塔什幹報》在當時發表了一篇關於這個實驗的報導，這枚炸彈也成為了和平核爆炸(PNE)的一個經典例子。
用核彈搞地下工程爆破，若不是喝了伏特加的俄國人，恐怕沒人敢這樣演繹暴力美學。正如蘇聯在戰場上體驗了拖拉機配大炮後，迷上了暴力戰術。
花樣爆核彈也為他們打開了新世界的大門。從此，開鑿運河、河流改道、採礦、採油，多的是地方用得上核彈。
拖拉機的暴力，人送諢名「史達林之錘」
1965年，核能部在進行一次地下引爆核彈的試驗時，計劃順便幫水利部門修個水庫。在塞米巴拉金斯克州的恰甘河灘，一枚14萬噸TNT當量的核彈在地下178米處被引爆。
在爆炸瞬間煙塵高達4800米，含有以Co-60為主的放射性沉降物約20%。煙塵散去，一個百米深的大坑逐漸出現，只需要簡單趕趕工，一個直徑430米的漏鬥形水庫便成型*了。
*註：一同形成的人工湖總容量可達1700萬立方米，漏鬥形水庫容量640萬立方米。
據監測的數據顯示，在爆炸的一個晝夜後，土脊上劑量強度很快降到1毫倫/小時以下，不久後就處於天然水平（15~20微倫/小時）以下。
但人們仍然擔憂核輻射問題，蘇聯核能部部長斯拉夫斯基給出一個滿分答卷：他毫不猶豫地跳入新修建的水庫遊泳。
這一下可真讓冷嘲熱諷的美國專家目瞪口呆，水庫很快投入使用，為附近工業區和農場提供源源不斷的水。
恰剛人工湖
在1969~1990年間，蘇聯核能部又為採礦事業獻上了一計。在當時，要用普通炸藥粉碎100萬噸礦石巖塊，要鑽2~4千米巷道，1萬米深的井。
為達到這個目標至少需要50萬噸炸藥，所消耗成本就佔去了礦場總價值的30~40%。核能部由此想到了核爆炸的實惠，他們對這個方案的可行性和經濟合理性進行了試驗評估。
他們先是在基洛夫斯克市北面20公裡處，一片礦體厚度約30~60米，長200多米的礦石地段，進行了兩次試驗。
第一次試驗為單彈頭爆炸，威力約2.1千噸TNT當量爆炸粉碎了50×50×50米的礦段體積。第二次試驗設置為雙彈頭組合爆炸，每個彈頭各1.8千噸TNT當量，粉碎礦段體積提高到了50×125×90米，粉碎礦石數量遠超100萬噸，達到155萬噸。
根據試驗評估，經濟和技術都可行，地震和輻射效應也在安全範圍內可控。因為千噸級核爆炸，相比起炸水庫已經算是毛毛雨，引起的地震波不強，傳不遠。
核燃料消耗也不多，留下的放射性產物就更少了，影響基本可以忽略。蘇聯再一次挖掘出核彈的又一用途，而不僅僅將它視作一種可怕的戰爭武器。
另一次失敗的鹽礦爆破計劃，「侏儒計劃」
在1976年德國工程師們也打算為埃及用核彈炸開一條運河，驚恐的埃及慌忙拒絕了。
美國人也曾想在阿拉斯加用核彈修建港口，但因為擔心會對北極圈帶來不好的生態影響而終止。
加拿大人同樣有過這樣的想法，為了採油將在千萬噸級的油田裡引爆幾百個核彈，但最終在反核組織的大力反對下終止了計劃。
英國石油公司
2010年時，蘇聯核爆封井的套路還被再次運用。英國石油公司的油井一直以來都在向墨西哥灣漏油，於是一些工程師提議用核彈炸掉油井。
美國能源署借鑑了蘇聯核爆封井的經驗，認為只要核彈的高溫融化巖層，然後凝固封住油井，確實可以達到封井的效果。不過因為蘇聯當時的井架結構與海洋油井大不相同，美國人試驗幾次失敗，計劃也因此流產。
其實在我國，也曾有關於地下核爆的工程設想。1995年，科學院何祚庥院士在《中國科學報》上發表文章，建議在雅魯藏布江大峽谷，用地下核爆開鑿隧洞。
印度洋的暖溼氣流將因此能源源不斷地想青藏高原內地輸送，改善乾旱氣候。
可行與否還有待考證，但核爆炸的便利和巨大效應，確實能夠讓不少原本不敢想的計劃有希望成功。
雅魯藏布江大峽谷
不僅核爆炸，普通的爆炸在生活中許多領域都能有建樹。
爆炸是因為迅速的物理變化（或化學反應）被限制在有限空間內，巨大的能量引起氣體急劇膨脹達到爆炸效果，通常還會伴隨著強烈放熱、發光和聲響。
爆炸瞬時產生的巨大能量、衝擊力，就是爆炸中最需要被應用的。
爆炸壓塗示意圖
在表面工程領域，爆炸壓塗就是因為高效廣受好評。方法是通過炸藥爆炸產生的高壓驅動金屬板高速撞擊粉末，使粉末壓實、牢固地附著在金屬板表面形成塗層。
爆炸焊接也是用同樣的原理，利用瞬時超高壓和超高速衝擊實現金屬層間的固態結合。不僅如此，爆炸在製作磨具上也有奇效。
將炸彈內充入滅火用的化學物質，也可以有效地利用衝擊波加強滅火效果。
爆炸的運用小到生活，大到工程級的項目，只要脫離了戰爭，爆炸也沒想像中那麼可怕。
著名的馬紹爾群島核爆蘑菇雲，這是當時人類引爆過的最大的核彈，高達1500萬噸當量
有朝一天，爆炸也許真的可以成為藝術。
趙錚. 碰撞速度對爆炸壓塗塗層性能影響研究[J]. 爆炸合成納米金剛石和巖石安全破碎關鍵科學與技術, 2015.
Julian Robinson. Amazing footage shows the moment Russia used a nuclear bomb to create a reservoir... but ended up with a radioactive water supply known as the Atomic Lake. Daily Mail, 21 September 2017.
經福謙, 核爆炸的和平利用：和平利用核爆炸的幾方面實例, 中國工程物理研究院官網.
原標題：《滅火、開礦、造水庫一顆核彈全解決，這才是「世界核平」的正確打開方式嗎？》
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