Кыргызские ученые считают, что землетрясения можно предотвращать при помощи ядерных взрывов

Кушбакали и Данияр Тажибаевы уверены, что совершили прорыв в мировой сейсмологии.

Кыргызские ученые считают, что землетрясения можно предотвращать при помощи ядерных взрывов

Специалисты лаборатории механики горных пород Института машиноведения, автоматики и геомеханики Национальной академии наук установили основную причину горных ударов и землетрясений. Это позволит более точно, чем сейчас, прогнозировать сильные землетрясения и даже предупреждать тектонические землетрясения. Эти достижения стали возможными после их двух научных открытий, связанных с проблемами указанных природных катастроф. Авторы открытия – отец и сын Тажибаевы: Кушбакали Тажибаев, доктор технических наук, профессор, академик Международной академии и Данияр Тажибаев, кандидат технических наук.

Рассказывает профессор Кушбакали Тажибаев:

— Мое становление как исследователя началось в Ленинграде, где я учился в аспирантуре в Научно-исследовательском институте горной геомеханики и маркшейдерского дела. Моим научным руководителем был известный не только в России ученый, доктор технических наук, профессор Юрий Михайлович Карташов, а оппонентом Григорий Николаевич Кузнецов — выдающийся ученый в области механики горных пород, основатель научной школы, автор ряда монографий, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, лауреат Государственной премии СССР. Другой мой научный наставник Степан Гаврилович Авершин был специалистом №1 в мире по горным ударам. Он очень близко подошел к выяснению причин тектонических горных ударов и землетрясений. А я, как его ученик, вместе с коллегами продолжил исследования и выяснил основную причину этих страшных природных явлений, обосновал и доказал, что путем ступенчатых по мощности искусственных взрывов можно даже предотвращать землетрясение.

— С академиком Ильгизом Торокуловичем Айтматовым мы открыли ранее не известное явление скачкообразного освобождения остаточных напряжений в горных породах. Это явление я исследовал дальше, и оказалось, что с остаточными напряжениями связана основная причина и механизм горных ударов (по сути, слабых землетрясений) и тектонических землетрясений. Сущность этого явления состоит в том, что в горных породах при их образовании из высокотемпературной магмы создаются остаточные напряжения, и они при нарушении их равновесия другими силами могут проявляться в виде динамического разрушения горных пород с выделением сейсмической энергии. Мы назвали эти напряжения, которые являются основным источником энергии сейсмических событий, генетическими остаточными напряжениями.

Остаточные напряжения, когда они выходят из равновесия, то дают сначала знакопеременную скачкообразную деформацию, а часа через два-три, иногда через 2-5 суток после таких аномальных деформаций происходит динамическое разрушение горных пород в очагах – землетрясение. То есть мы выяснили основную причину и механизм сначала горных ударов, а через них – на больших масштабах и тектонических землетрясений. Масштабы, конечно, бывают разные, но механизм, основная причина горных ударов и землетрясений одна – это проявления остаточных напряжений сначала в виде скачкообразной деформации, и затем в виде катастрофического динамического разрушения горных пород в очаге. На основе этого, детально изучая указанный деформационный предвестник, можно уже более точно прогнозировать тектонические горные удары и землетрясения.

Например, вот на этом прессе мы проводили исследования и столкнулись с таким неожиданным явлением, — продолжает Кушбакали Тажибаевич, показывая внушительных размеров массивный 100-тонный пресс в лаборатории. – Мы сжимали разные образцы горных пород. По закону Гука при сжатии идет линейная продольная деформация, а в поперечном направлении — расширение. Это всегда так. Но оказалось, что если внутри образца имеются значительные остаточные напряжения, то деформация может проявляться скачкообразно. В этом случае закон Гука нарушается. Мы тогда сжимали образец в продольном направлении, и после некоторой продольной деформации неожиданно деформация не происходила, даже если внешняя нагрузка росла. Напротив, вопреки существующим представлениям, при увеличении внешней сжимающей нагрузки, в средней части образца наблюдалось расширение в продольном направлении. Это не логично, такого по закону Гука быть не может.

Об этом свидетельствовали ранее проведенные многочисленные опыты. Но, создавая далее остаточные напряжения, я на конкретных примерах и экспериментальных фактах показал своим коллегам и в Москве, и Петербурге, и в Новосибирске реально полученные аномалии деформации, после которых образцы разрушались динамически с выделением звука и энергии колебаний. То есть мы доказали, что скачкообразные и знакопеременные деформации реально возможны и такие аномальные деформации происходят перед горными ударами и землетрясениями.

Сейчас во всем мире существует убеждение, что прогнозировать точно землетрясения невозможно. И это действительно так, потому что во всех сейсмостанциях в мире имеются в основном только сейсмометры, которые измеряют следствие этого явления. Но важны его причина и предвестники. И мы их нашли. Наше научное открытие показало самый верный признак – перед горным ударом и тектоническим землетрясением идет скачкообразная деформация. Также перед землетрясением скачкообразно меняются напряженность магнитного и электрического полей. Поэтому в своих научных статьях мы утверждаем, что найдены научные основы и пути успешного прогноза тектонического землетрясения. Но, чтобы успешно прогнозировать его, необходимо переоборудовать сейсмостанции, а именно: установить рядом с сейсмометром еще и деформометр, магнитометр и измеритель электрического потенциала. Если три этих разных прибора покажут одинаковую аномалию, то это будет достоверная информация, повышающая точность прогноза. Она будет на порядок выше.

Кстати, японские исследователи в свое время отмечали скачки деформации перед землетрясениями, но, как отмечалось, им был непонятен физический смысл этих аномальных движений. А мы выяснили и установили, что смысл этих аномальных движений в генетическом остаточном напряжении в горных породах. Это открытие мы сделали еще в 1998 году. И на основе этих научных данных открывается возможность прогнозировать тектоническое землетрясение. В процессе дальнейших исследований мы заинтересовались, а возможно ли предотвращать землетрясения.

Не один год мы изучали свойства разных пород, как происходят горные удары в них. И выяснили причину и механизм этого грозного явления, то есть дошли до сути, как можно предотвратить горный удар и землетрясение. Недавно получили патент на изобретение Евразийского патентного ведомства: «Способ предотвращения тектонических землетрясений» (Патент № 045700). Это признание наших научных результатов. Патент действителен во всех странах СНГ.

Данное научное достижение стало возможным на основе выявленного нами недавно закона в области физики твердого тела. Он называется для непосвященного возможно немного мудрено: «Закономерность изменения относительной величины скорости ультразвуковой поляризованной сдвиговой волны от механического напряжения в твердых материалах». Этому закону присвоили мое имя, как его открывателя. Мы вывели формулу, по которой через величину скорости можно определить те опасные напряжения, которые являются основной причиной горных ударов и землетрясений. На основе этого закона был разработан метод определения напряжений, опасных остаточных и действующих.

Закон проверен и работает на многих твердых материалах – металлах, технических и других твердых материалах, горных породах. На основе этого закона можно определить главный показатель, главную причину указанных выше катастроф, то есть напряжения. Суть способа предотвращения тектонических землетрясений состоит в том, что сначала по напряжению определяется сейсмоопасный участок. Если напряжение повышает прочность, значит, участок опасный, в нем могут быть разрушения. После определения сейсмоопасного участка пробуриваются примерно на глубину одной тысячи метров скважины, в которые закладывается взрывчатое вещество. При взрыве происходит сотрясение, которое и снимает напряжение. Но реально для разгрузки от опасных напряжений большого участка потребуются сотни, а то и тысячи тонн промышленной взрывчатки. Как ее размещать в небольших объемах скважин? То есть проблема, по сути, не разрешимая. Поэтому мы предложили применять взрыв небольших ядерных зарядов.

В научной литературе есть еще одно доказательство, подтверждающее наши исследования. В свое время в российском городе Снежинске (Челябинск-70), ранее закрытом, испытывали ядерные заряды и попутно исследовали сейсмический режим. И выяснилось, что в этих районах, где периодически случались сейсмические события, их не стало, потому что произошла разрядка напряжения. Можно использовать небольшое количество глубинных ядерных зарядов. Взрывы этих зарядов могут разгрузить опасные напряжения, и в той зоне однозначно не будет землетрясения в случае доведения напряжений до безопасного уровня.

Конечно, при работе с ядерными зарядами предусматривается высочайший уровень безопасности, вплоть до бетонирования скважин до ста метровой глубины. Уничтожение же ядерных зарядов происходит на очень большой глубине и вреда окружающей среде и людям от него не будет. Напротив, целесообразность этого способа состоит в том, что оружие массового поражения людей, наоборот, применяется для их спасения от последствий землетрясений, которые в считанные секунды разрушают города и уносят тысячи человеческих жизней. Тем более, что в мире накоплено огромное количество ядерных зарядов, которые с пользой можно уничтожать для обеспечения безопасности жизни людей, проживающих в сейсмоопасных горных регионах.

Уже известны зоны с сильными землетрясениями. Это – Средне-Атлантический хребет, западные горные регионы Северной и Южной Америки, Кавказ, Центральная Азия, Алеутские острова, Япония, Индонезия, Камчатка. Как нам удалось установить, эти сейсмоопасные зоны полностью совпадают с зонами андезитового магматизма, то есть с зонами, где горные породы образуются из высокотемпературной магмы. А с магматизмом в свою очередь связано образование высоких генетически остаточных напряжений, которые обуславливают динамические разрушения горных пород в очагах. В недрах имеется большой потенциал энергии, когда их выводят из равновесия внешние силы, то происходят сейсмические события. Япония, образно говоря, расположена на пороховой бочке. В недрах этих островов имеется колоссальная энергия горных пород в виде остаточного напряжения в них. Когда они выходят из равновесия всегда дают катастрофические взрывные разрушения горных пород в очагах.

Проект, конечно, дорогой, потребуются большие затраты на переоборудование сейсмостанций во всем мире, чтобы хотя бы сначала начать заниматься прогнозом тектонических землетрясений, а в перспективе и их предотвращением. Требуются не только средства, но и время, а главное – понимание. Потому что инертность мышления, существующие представления менять придется долго. Сотрудники Института сейсмологии, где работают очень опытные специалисты, президент Академии наук, который ранее возглавлял этот институт, вникли в суть наших открытий, поняли их значимость. Во время встречи с ними я предложил объединить интеллектуальные усилия, сказал, что если мы это сделаем, то страна станет лидером в области сейсмологии в мире. Мы уже и так достигли немало по части научного обоснования не только прогноза, но и предотвращения тектонических землетрясений. Коллеги согласились.

Вместе с Кушбакали Тажибаевичем в его команде работает его сын Данияр Тажибаев, который закончил Горный институт, стал горным инженером, кандидатом технических наук:

— В институт я пришел в 1994 году, думал, что надолго здесь не задержусь. Но работа оказалась очень интересной. Практически свойства всех горных пород, которые есть в нашей стране, мы определяли и определяем в этой лаборатории. Наш институт очень востребованный. В науке еще многое не раскрыто, над разгадкой тайн предстоит еще поработать. И мы работаем, — сказал младший Тажибаев, подающий большие надежды в науке.

Нина Ничипорова

Источник: vb.kg

1.93K
Нет комментариев. Ваш будет первым!