Искусство добывать уран
Все мои 70 лет с момента появления на свет связаны с Министерством среднего машиностроения СССР, Минатомом РФ, Федеральным агентством по атомной энергии и госкорпорацией «Росатом». Я родился 2 января 1950 года в поселке горняков Ак-Тюз в Кеминском районе Киргизской ССР в семье геологов. В этот период шла подготовка к открытию Актюзского горнорудного комбината по производству концентрата редкоземельных металлов. При выходе на проектную мощность комбинат обеспечивал 10% от общей потребности СССР в этом сырье. Продукция комбината использовалась предприятиями Минсредмаша СССР. Комбинат расположен в Кеминской долине. Актюзское рудное поле располагается в отрогах Заилийского Ала-Тоо на водоразделе Кичи-Кемина. Средняя высота его над уровнем моря 2250 метров. Очень красивая природа. Горы покрыты лесами тяньшаньской ели. В долинах текут бурные горные реки.
Папа, Николай Алексеевич Солодов, — доктор геолого-минералогических наук, профессор, Заслуженный геолог России, начальник отдела Института геохимии, минералогии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ Мингео СССР) — внес значительный вклад в изучение геологии редких металлов (литий, рубидий, цезий, бериллий, РЗЭ), используемых Минсредмашем в оборонной и мирной атомной промышленности.
Мама, Лидия Прокопьевна Солодова, — геолог, на протяжении многих лет работала старшим методистом ЦИПК Минсредмаша. Награждена медалью "За трудовую доблесть".
Вопрос о выборе профессии для меня никогда не стоял. Он решился еще в школьные годы. В 10 лет я впервые участвовал с отцом в геологической экспедиции на Кольский полуостров (г. Апатиты), а в 15 лет с мамой объехал весь Северный Кавказ от Минеральных Вод до Военно-Грузинской дороги. Велся отбор монолитов горных пород для составления кадастра их механических свойств. В 16 лет в составе экспедиции ВНИИХТ (отраслевой институт Минсредмаша СССР) я участвовал в геологических поисковых работах на уран в Кокчетавской области Казахстана. Моим непосредственным руководителем была ведущий специалист по геофизике Ирина Матвеевна Тененбаум.
В 17 лет я поступил на кафедру гидрогеологии и инженерной геологии Московского геологоразведочного института им. С. Орджоникидзе (МГРИ). После третьего курса института в моей дальнейшей судьбе большую роль сыграло знакомство с главным инженером Первого главного управления Минсредмаша СССР Виктором Аввакумовичем Мамиловым. Он сообщил, что во МГРИ во главе с ректором института Д. П. Лобановым создается новая кафедра геотехнологии редких и радиоактивных металлов, очень перспективное направление в добыче урана. По совету В. А. Мамилова я, продолжая обучаться гидрогеологии, прошел двухлетний курс обучения по геотехнологическим методам добычи полезных ископаемых. В результате по окончании института в 1973 году я получил две специальности: горный инженер-гидрогеолог и гидрогеолог-геотехнолог. Это был первый выпуск геотехнологов в институте. Диплом защитил по добыче урана подземным выщелачиванием из руд месторождения Братское (Украинский кристаллический щит). Месторождение разрабатывалось рудником в составе ВостГОКа Минсредмаша СССР (Украина).
С этих пор моя научная и производственная деятельность была связана с добычей урана скважинным подземным выщелачиванием (СПВ) в Узбекистане (месторождения Кызылкумского ураново-рудного района Букинай, Южный Букинай, Кенимех, Бешкак и Лявлекан), Южном Казахстане (Северный Карамурун, Канжуган, Уванас), Таджикистане (Кийктал) и России (Зауральский рудный район и Хиагдинское рудное поле). Полезным было знакомство с опытом отработки месторождения Беверли в Южной Австралии и в США (рудник Смит-Ранч) этим геотехнологическим методом.
Большим везением на моем жизненном пути было встретить выдающихся руководителей, благодаря которым удалось получить уникальные знания и опыт не только в науке и производстве, но и в умении руководить большими коллективами. Моим первым руководителем с 1973 по 1977 гг., когда я работал младшим научным сотрудником, был доктор геолого-минералогических наук, проректор по науке, начальник научно-исследовательского сектора МГРИ Владимир Емельянович Бойцов. В период с 1977 по 1986 гг. мне посчастливилось работать начальником Опытно-методической партии подземного выщелачивания, директором строящегося предприятия, а затем начальником Ленинабадской опытно-методической экспедиции (ЛОМЭ) под руководством доктора технических наук, главного инженера ВСГИНГЕО МИНГЕО СССР Марата Исмаиловича Фазлуллина. Экспедиция была создана по инициативе Н. П. Лаверова, В. В. Новосельцева (главный геолог Ленинабадского горно-химического комбината Минсредмаша СССР) и М. И. Фазлуллина. Этот период ознаменовался несколькими крупными событиями: были созданы с нуля опорные опытно-методические партии в Узбекистане, Казахстане, Таджикистане и ЛОМЭ, ориентированные на научно-методическое сопровождение добычи урана, благородных и цветных металлов геотехнологическими методами для нужд Минсредмаша СССР. И завершился этот период в 1986 году защитой кандидатской диссертации на тему «Гидрогеохимия подземного выщелачивания урана из руд месторождения Букинай (Кызылкумы)». Основным научным достижением этого периода было доказательство достаточности природного окислителя (оксид железа) в рудах букинайского типа для перевода урана в легкорастворимое состояние, что позволило существенно сократить расходы на выщелачивающие реагенты при СПВ урана.
В этот период произошло трагическое событие — 13 октября 1985 года около 10 часов вечера произошло Кайраккумское землетрясение силой 8 баллов по шкале Рихтера. В городе Кайраккум (Ленинабадская обл., Таджикская ССР) были значительные разрушения. Погибло 29 человек и более 100 были ранены. Экспедиция в г. Чкаловск, которой я тогда руководил, находилась в нескольких километрах от очага землетрясения. Было опасение, что лабораторно-камеральное четырехэтажное здание ЛОМЭ подверглось разрушению. Но все обошлось, потребовался только косметический ремонт.
Успешным и плодотворным я считаю период работы в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ АН СССР) с 1986 по 2005 гг. В Экспедицию №1 ИГЕМ, созданную в 1947 году по приказу Л. П. Берии для научно-методического обеспечения создания сырьевой базы уранового проекта, меня пригласил вице-президент АН СССР академик Николай Павлович Лаверов. В этот период в ИГЕМ работали лучшие в мире, выдающиеся ученые в области геологии урана — Ф. И. Вольфсон, Н. П. Лаверов, Б. Л. Рыбалов, Л. В. Хорошилов, В. И. Величкин, А. К. Лисицин, А. И. Перельман, Б. И. Омельяненко и др.
С А. И. Перельманом был курьезный случай. Молодые ученые А. И. Перельман и В. Н. Холодов в маршруте увидели скальное обнажение горных пород серого цвета. Александр Ильич сказал, что это глеевое образование (тогда предложенный им новый термин), а Владимир Николаевич предположил, что это обычная выветрелая порода. На это Александр Ильич ответил: «Если это не глеевое образование, тогда я не Перельман». Горная порода оказалась обычной и среди геологов получила название «Янеперельман». Владимир Николаевич Холодов, будучи уже доктором геолого-минералогических наук Института геологии РАН СССР, в частном разговоре возмущался тем, что академик Виктор Ефимович Хаин эксгумировал мантию, предложив наряду с интрузиями магматических пород выделять аптрузии, которые не взаимодействуют с вмещающими породами. Таких смешных научных дискуссий было множество.
В начале 1990-х годов интерес к урану резко снизился. Научные исследования сместились в область экологии и по инициативе Н. П. Лаверова «Экспедиция №1» была переименована в «Лабораторию радиогеоэкологии». В этот период мною было сделано важное открытие. Были получены неопровержимые доказательства того, что геологическая среда (горные породы, подземные воды и естественная подземная микрофлора) способна к самовосстановлению после техногенного на нее воздействия сернокислыми растворами при подземном выщелачивании урана. Эти результаты впервые были опубликованы в журнале «Геохимия» в 1994 году. В 1998 году эти и новые материалы по геоэкологии СПВ урана составили 6-ю главу монографии под редакцией Н. П. Лаверова «Подземное выщелачивание полиэлементных руд». Это открытие позволило сэкономить миллиарды рублей на рекультивацию водоносных горизонтов. Разработанные нами принципы обращения с остаточными сернокислыми растворами СПВ взяты на вооружение горнорудными предприятиями в Казахстане, Узбекистане и Австралии.
В 1992 году группой ученых ИГЕМ под моим руководством был разработан геоэкологический паспорт уранового месторождения Далматовское — первый опыт в истории МИНГЕО СССР. Без этого документа в то время уранодобывающему предприятию не выдавали горный отвод. Месторождение Далматовское до сих пор отрабатывается АО «Далур» методом СПВ.
Следующее крупное научное событие — создание нового метода исследования подземных вод: гидрогеохимический каротаж (ГХК).
Традиционное опробование подземных вод пробоотборниками или на изливе насосной откачки не позволяют получать достоверные сведения об их свойствах, т.к. при подъеме на поверхность меняются давление и температура, в контакте с воздухом изменяются физико-химические свойства воды и не сохраняется состав естественной подземной микрофлоры. Эти методы также не обеспечивают требуемую детальность при исследовании гидрогеологических разрезов с высокой фильтрационной и геохимической неоднородностью. Особенно заметно сказывается несовершенство этого метода при изучении в водоносных горизонтах закономерностей миграции загрязненных подземных вод и их физических и химических параметров.
Таким образом, анализ состояния гидрогеохимических исследований показывал, что для получения истинных характеристик состава и свойств подземных вод необходимо создать принципиально новый метод, с помощью которого можно было бы изучать основные свойства подземных вод непосредственно в водоносных горизонтах.
Такой метод разработан в 1993-1998 г.г. по моей инициативе при участии специалистов ИГЕМ (А. В. Зотов) и научно-производственного центра “ПАЛС” (М. Г. Рубцов, В. Я. Купер, О. А. Липатов и др.). Этот экспрессный метод позволяет с высокой детальностью и точностью непрерывно и одновременно регистрировать основные физические и химические параметры подземных вод: температуру, гидростатическое давление, удельную электрическую проводимость, водородный показатель (pH), окислительно-восстановительный потенциал (Eh), концентрацию растворенных газов (O2, H2S) и ионов (нитрат, аммоний, натрий, кальций и др.).
Метод и аппаратура ГХК апробированы в разнообразных геотехнических и гидрогеологических условиях: в ходе мониторинга подземных вод в районе скважинных водозаборов (Тверская обл.); в ходе изучения гидрогеохимии пластовых инфильтрационных месторождений урана Бешкак, Северный и Южный Букинай, Канжуган и их освоения методом СПВ; в процессе мониторинга на полигонах подземного захоронения жидких радиоактивных отходов (ЖРО) Сибирского химического комбината Росатома (Томская обл.); при изучении взаимодействия ЖРО с трещиноватыми кристаллическими породами в районе оз. Карачай (АО «Маяк» Росатома, Челябинская обл.); на предприятии МосНПО “Радон” в Московской области. На всех перечисленных объектах поставленные задачи были успешно решены с помощью метода ГХК.
Впервые в мире были измерены на глубине 1865 м свойства рассолов, обводняющих нефтяные залежи, в нефтедобывающих скважинах на месторождениях Самарского Поволжья (Самаранефтегаз).
Гидрогеохимический зонд — аппаратурная основа метода ГХК — прошел комплексные испытания, на основании которых Госстандартом России выдан сертификат RU.C.31.003.А № 10485 о его утверждении в качестве типа средства измерения.
В 1993 году на основании межправительственного соглашения «Гор-Черномырдин» Российская академия наук (представитель — вице-президент Н. П. Лаверов), Минатом РФ (заместитель министра В. Б. Иванов) и Департамент энергетики США (DOE USA) совместно создали Российско-американский центр изучения транспорта загрязнителей при Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (LBNL) при Калифорнийском университете. Лаборатория выпустила девять Нобелевских лауреатов. Среди них — первооткрыватель плутония и других искусственных изотопов Глен Сиборг. Он встречал российскую делегацию. На нем был галстук с изображением изотопов, открытых им лично и его учениками.
С американской стороны российско-американский центр возглавлял крупный организатор науки и замечательный человек Чин Фу Цанг. Являясь китайцем по происхождению, по вероисповеданию он был православным христианином. И по этому принципу подбирал своих сотрудников. При его активном участии были организованы совместные исследования в районе озера Карачай — одного из наиболее опасных объектов по объему накопленных ЖРО на территории России.
В 1997 г. при всесторонней поддержке Чин Фу Цанга были организованы полевые исследования в Калифорнии (США) с использованием гидрогеохимического зонда в водозаборной скважине на окраине г. Ююба-Сити, при мониторинге подземных вод, подвергшихся селеновому загрязнению в долине Сан-Хоакин, при исследовании проникновения океанских вод из Калифорнийского залива в водоносные горизонты пресных вод в районе г. Ричмонд и др.
Период работы в ИГЕМ РАН в 2004 году закончился защитой докторской диссертации. По материалам диссертации была написана монография «Гидрогеохимический каротаж: теория и практика» (2005 г.), которую авторы посвятили 75-летию со дня рождения Н. П. Лаверова с благодарностью за его неоценимую помощь в создании этой технологии.
В дальнейшем мне по-прежнему продолжало везти на мудрых и талантливых руководителей. В АО «ТВЭЛ» (2005-2006 гг.) моим руководителем был А. В. Бойцов. В АО «Урановая горно-рудная компания» (2007 г.) — А. И. Шкаровский. В АО «Атомредметзолото» — А. В. Бойцов, И. Е. Жилкин, В. С. Святецкий, В. Н. Верховцев. Им я глубоко благодарен и признателен за полученный неоценимый жизненный опыт, за поддержку и участие во всех начинаниях.