Методические материалы, статьи

Когда земля вздрагивает

В интересном месте Москвы встречаюсь я и обсуждаю нижеприведенные проблемы с их «вдохновителем» Игорем Николаевичем Яницким. Стандартный научный подвал, особенно типичный для постперестроечной эпохи. Следы вековой усталости на аппаратуре и стенах, бренные останки всяческих регистраторов и самописцев, доски, протянутые по заболоченному коридору… Теснота — сразу видно, что из многих ранее просторных лабораторных помещений свезли сюда и полки, и столы, и кипы отчетов, и пожелтевшие схемы… Блиндаж как блиндаж, а над головой тоже не пятизвездочное сооружение, хотя ощущается в нем еще дореволюционная мрачноватая крепость.

В интересном месте Москвы встречаюсь я и обсуждаю нижеприведенные проблемы с их «вдохновителем» Игорем Николаевичем Яницким. Стандартный научный подвал, особенно типичный для постперестроечной эпохи. Следы вековой усталости на аппаратуре и стенах, бренные останки всяческих регистраторов и самописцев, доски, протянутые по заболоченному коридору… Теснота — сразу видно, что из многих ранее просторных лабораторных помещений свезли сюда и полки, и столы, и кипы отчетов, и пожелтевшие схемы… Блиндаж как блиндаж, а над головой тоже не пятизвездочное сооружение, хотя ощущается в нем еще дореволюционная мрачноватая крепость.

Здесь «научный сад купца Аршинова», как я для себя назвал это раритетное место на углу Старомонетного переулка и Большой Ордынки. Целый куст академических и отраслевых институтов (геологии, географии, литосферы, физики атмосферы, почвенный) разместился в старомосковском квартальчике только потому, что еще в 1872 году крестьянский сын Василий Аршинов из села Починки Саранского уезда пришел семнадцатилетним ходоком в Москву за счастьем. Став торговцем-суконщиком и крупным фабрикантом, Василий уже Федорович построил здесь, в своей усадьбе, в углу сада, целый научно-исследовательский институт для изучения горных пород и минералов. Подарок сыну, Владимиру Аршинову, выпускнику Московского университета 1903 году по кафедре минералогии, руководимой В.И.Вернадским.

И.Н.Яницкий в лаборатории

Двухэтажное здание, увенчанное башенкой обсерватории, с первоклассным по тому времени лабораторным оборудованием, закупленным в Германии, с богатой научной библиотекой, спроектировано известным архитектором Ф.О.Шехтелем. В 1910 году, когда стали выходить труды Петрографического института «Литогеа», это было единственное в России частное научно-исследовательское учреждение, учредителями которого были зарегистрированы Владимир Васильевич и Василий Федорович Аршиновы. Отсюда снаряжались экспедиции на Урал и Кавказ, в Крым и Сибирь задолго до революции. А после нее Аршиновы вполне добровольно передали институт в собственность государства, о чем гласит специальный декрет «О национализации Петрографического института» от 1 октября 1918 года, подписанный Лениным и Бонч-Бруевичем. Впоследствии институт приобрел свое ныне существующее имя — Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья (ВИМС) и оброс целым кварталом институтов-соседей.

Таков скромный домик над нами, совсем незаметный на нынешней Большой Ордынке среди мощных панельно-безликих современных институтских корпусов.

С середины сороковых годов ВИМС, уже отличившийся геологоразведкой у горы Магнитной, открытием многих месторождений металлов и рудников на карте страны, созданием во многих городах филиалов, отпочковавшихся в самостоятельные институты, надолго исчез из научно-общественного оборота. Ни вывески, ни упоминания в открытой печати, ни следа и ни звука. Посвященные поймут с полуслова: некогда скромный аршиновский институт стал участником отечественного атомного проекта. Поиски урана и создание сырьевой базы. Отсюда направлялись экспедиции в Фергану и на Алдан, здесь обосновывались проекты уранодобывающих рудников и горнообогатительных комбинатов Ленинабада, Навои, Степногорска. (К слову: вся эта уникальная урановая центральноазиатская база после раздела Союза благополучно ушла в самостоятельное плавание, и теперь России надо искать уран снова.)

Одним из методов урановой разведки стала гелиеметрия. То есть измерение потоков гелия, восходящих из глубинных пластов Земли. Может, стоит напомнить: гелий — инертный газ, названный «солнечным», потому что впервые был обнаружен в спектре светила. Потом оказалось, что в материи Вселенной он занимает второе место после водорода, составляя 23 процента всей космической массы. Земля, как и вся Вселенная, «пузырится» гелием, и почему бы не попробовать его как стрелку радиоактивных пород?

Попробовали, создав для этого в ВИМСе гелиеметрическую лабораторию. Кандидат геолого-минералогических наук Игорь Яницкий — ее заведующий. И, естественно, большой патриот гелия. Потому что, и он это повторяет неустанно, изучению гелиевых потоков из глубин к поверхности огромное значение придавал еще Вернадский. Как универсальному ключу к познанию землестроения.

Много историй можно рассказать о гелиевой разведке урана. Не меньше — о гелиевом индикаторе землетрясений, когда его попробовали в комплексе сейсмопрогнозов. Не везде надежды на «гелиевый ключ» в прикладном смысле оправдались. Например, прогноз землетрясений оказался вообще не по зубам пока еще никаким методам. Но Вернадский оказался прав в главном: гелиеметрия обернулась универсальным средством познания на стыке многих проблем и направлений. Речь идет о фундаментальных открытиях в области строения нашей планеты и ее энергетического содержания.

Открытия, надо сказать, ершистые. Идущие вразрез со школьными учебниками и академической моделью, которую почтительно называют «шмидтовской». Яницкий не без язвительности величает эту устоявшуюся и устаревшую модель «Земля плоская». Это, как заучили мы, устоявшееся и энергетически мертвое тело с железоникелевым ядром и, главное, — монолитным панцирем коры. Официально утвержденная геологической наукой и господствующая в инженерной геологии «Карта активных разломов» демонстрирует огромные площади непроницаемых платформ, лишь окантованные разломами по выдающимся горным хребтам.

Но гелиевая съемка оказалась тем рентгеном, который высветил совершенно иную картину. Оказалось, что никаким монолитом огромных полей и не пахнет, что земная кора даже на платформах имеет структуру колотого льда, где щели и полыньи между «льдинами» в лучшем случае прикрыты тонкой ледяной корочкой.

И тонкость в том, что ничего суперреволюционного, ломающего все известные каноны, в этой концепции нет. Наоборот, она связана с теориями предшественников, например академика Н.Шатского, пришедшего к блоковому строению платформ еще в тридцатые-сороковые годы, но в шестидесятые прочно забытому.

Обозрев в окно прочно стоящие городские кварталы мировых столиц, панорамы промышленных зон и т.д., читатель, может, и поморщится: ну и что? Все стоит, как вкопанное, ну где-то трубу прорвет, где-то корпус треснет — этого брака хоть отбавляй. Земля твердая — этот факт остается незыблемым, как в записке Королева для проектантов космического аппарата. Помните? «Луна твердая». И подпись: Королев.

Однако щели между блоками тверди еще не весь сюрприз. Можно приложить к гелиевому «решету» модель Земли, возникающую в исследованиях и экспериментах целой плеяды ученых, от мировых классиков до скромных завлабов, нацеленных на сложные модели в геофизике и электромеханике. Тут суммируется ряд имен, среди которых Илья Пригожин, Роберт Бембиль, Игорь Колесников, Николай Козырев, Игорь Копылов, Борис Родионов, Лев Похмельных, Евгений Барковский и многие другие, внесшие свои крупицы в построение той непохожей на хрестоматийные картинки модели, которая называется «планета Земля». В синтезе модель представляется как предельно насыщенная и динамичная энергосистема, своеобразный электромотор, черпающий энергию из космоса и туда же сбрасывающий ее излишки, влияя этим на атмосферные и даже ближнекосмические процессы. То есть участвуя в формировании погоды и климата.

Тут можно назвать множество докладов, аннотаций и отчетов, где-то спорящих, где-то дополняющих друг друга. «Профессор МЭИ Игорь Петрович Копылов (космическая электромеханика) вообще рассматривает планету Земля как униполярный электромотор, элементарно переключающийся в режим МГД-генератора…». «В работах Игоря Колесникова изложен механизм циклического сброса магнитно-электрической энергии планеты в виде нелинейных и дискретных процессов, обусловленных «квантованностью» угла нутации оси вращения Земли…». «Модель глобальных геофизических процессов профессора МИФИ Бориса Родионова, построенная в развитие гипотезы Дирака о присутствии в планетарных оболочках магнитных геополей (сверхтяжелых и сверхэнергонасыщенных элементарных частиц) также приводит к обоснованию первопричин многих аномальных явлений».

Реферат Яницкого «Новое в науках о Земле» (Русское физическое общество, Москва, 1997 год, выполнено по инициативе Минатома Российской Федерации) обобщает тот образ Земли, который вносит в нашу жизнь гораздо большее разнообразие, чем мы об этом подозреваем, прогуливаясь по асфальту, а тем паче располагаясь в самолетном кресле.

Если не скатываться в латынь, то можно представить, что мы ходим по напряженно гудящему и искрящему реактору, или электромотору, непрерывно то тут, то там выплевывающему нам под ноги то искорки, то целые ядра электромагнитной энергии. От ионизации воздуха и его свечения до линейных и шаровых молний — проявление подземного электричества по этой модели разнообразно и многолико. Эти электрические аномалии, синхронные любым, даже самым малым геодинамическим эффектам, гелиеметристы наблюдали на своем полигоне Чашма Пойен в Средней Азии. «Они были столь всеохватывающими, что каждое проходящее над нами облачко сопровождалось, а может быть, и генерировалось электрической аномалией. От этих эффектов нельзя было отгородиться никакими экранами — они проникали сквозь все. Наконец электрические эффекты надоели всем — их сочли за вездесущие помехи». Здесь и завязался первый узел той веревочки, которая повела к геодинамическим моделям других, параллельных и пересекающихся исследований.

Представим и весь диапазон этих «искорок», пробивающихся сквозь разломы наружу от «пинков» и раскруток глубинной активности. Здесь — крошечные электропомехи, досадно путающие аппаратуру, а там — не менее чем Тунгусский метеорит, до сих пор остающийся неразгаданным феноменом. Гипотеза геофизика Андрея Ольховатова, автора журнала, ведет к той же модели электродинамических всплесков. Он назвал это «взрыв нелокальный природный» — ВНЕЛП. Накопленное тектоническими процессами энерговыделение могло разрядиться сгустком линейных и шаровых молний, устроивших колоссальный взрыв и лесоповал с ожогом тьмы деревьев в окрестностях Тунгуски. Аналоги такого события есть и в других районах мира.

Не слишком ли смело объединять природы хилых электропомех на памирском гелиеметрическом полигоне. Тунгуску и даже чернобыльскую атомную аварию? Может, и нет, если вспомнить, что природа у нас у всех и у всего вообще одна — она и есть Природа.

Мы с Игорем Николаевичем рассуждаем о необходимости постичь эту природу с тех сторон, к которым вчера еще не подступались.

Проблема в том, настаивает он, что веками человечество расселялось и обустраивалось в основном на благополучных равнинах, не подозревая о тех «пропастях», в которые при этом ступает. К рекам, первому признаку глубинного разлома (по Шатскому), тяготеют селения и города, вдоль них тянутся дороги, их пересекают всевозможные каналы и магистрали. К водным источникам привязаны промплощадки АЭС и химкомбинаты… Практически все рудники и шахты «живут» в разломах, так как это есть место накопления природных ископаемых.

А между тем на картах новейшей тектоники, построенных в шестидесятых-семидесятых годах, не оказалось ни одного активного разлома Русской платформы, хотя она тоже — как треснутый лед.

Теперь ядро проблемы. В нормальных условиях, являющихся стандартными для проектирования конструкций и все более усложняющейся, насыщенной электроникой техники, в зоне разломов царит «штиль». В моменты прорывающейся геодинамической активности нашего гигантского «электромотора» вспыхивают возмущения земной коры (вплоть до землетрясений), атмосферы, стратосферы, магнитосферы. Названа эта природная патология «сейсмогравитационный взрыв» (СГВ). И вот на защиту от «плевков» СГВ через щели разломов ни имеющаяся, ни создающаяся наперед техника с ее автоматикой, электроникой, прочностью и чувствительностью не рассчитана. А надо ли рассчитывать — это особый раздел, опирающийся на анализ нескольких десятков природных и техногенных аварий, проведенный группой исследователей, которая сформировалась в итоге в Центр инструментальных наблюдений за окружающей средой и прогноза геофизических процессов (руководитель — И.Яницкий).

Например, прорыв дамбы рассолохранилища Стебниковского калийного комбината 14 сентября 1983 года, когда в результате этой экологической катастрофы оказалась уничтоженной флора и фауна реки Днестр… Обрушение купола уникальной цельнометаллической конструкции Истринского высоковольтного испытательного стенда, запас прочности которого многократно перекрывал любые ветровые и снеговые нагрузки… Крушение поезда «Аврора» 16 августа 1988 года… Взрыв на кузбасской шахте имени Шевякова в декабре девяносто второго… И еще, и еще, и еще. Очень разные по техническим причинам аварии имели некую далеко не мистическую, а вполне геофизическую общность. А именно: наличие «неучтенного» при проектировании разлома и тяготеющих к нему геофизических и атмосферных экстремумов. Проявляются они в колебаниях атмосферного давления, ионизации атмосферы, сейсмических толчках и т.д. Так складывается предшествующий ЧП образ «общего возмущающего процесса», включающего электрическую активность недр, аномалии и стратосферы. Разумеется, это не причина аварии, тогда все было бы слишком просто. Но — фактор, обойти который при анализе аварийности было бы слишком опрометчиво.

А теперь — гвоздь программы, на котором до сих пор ломают зубы теоретики и практики, аналитики и эксперты. Чернобыль.

- К проблеме безопасности атомных электростанций наша лаборатория была подключена в 1979 году в связи с изучением возможностей подземного захоронения жидких радиоактивных отходов в подземные пласты-коллекторы… То есть к моменту чернобыльского взрыва гелиеметристы уже изучили «хромоту» АЭС по этой части. Что отмечено даже в письме академика А.П.Александрова: «Предлагаемое заключение Совета по прикладной геофизике РАН от 23 декабря 1991 года… о включении в СНиП опережающих гелиеметрических исследований заслуживает поддержки.

Исследования ВИМС, выполненные на основе гелиометрии на некоторых площадках АЭС Минатомэнергопрома, позволили получить информацию, из которой следует, что они неудачно выбраны по сейсмотектонической обстановке в регионе под строительство АЭС (например, Чернобыльская, Костромская, Татарская и другие АЭС)…».

- Есть некие «неучтенные» в выводах государственной комиссии чудеса. Экспертиза же физиков считает их рассмотрение не менее важным, чем рассмотрение ошибок операторов. — Яницкий суммирует комплекс подходов на стыке геологии, физики, конструкционного проектирования, и остается только удивляться, что этот принцип приходится внедрять инициативно, без настойчивого спроса нашего государства. — Может, не все знают, что реактор стоит не на бетонном фундаменте, а на внушительной «крестовине» из нержавеющей стали. Это как бы бронированное помещение с толщиной бронезащиты в 20 миллиметров. Этакая громадная танковая башня этажом ниже реактора. И вдруг в этом подреакторном «блиндаже», в стальной стене обнаруживается дыра диаметром в два метра! С сосульками расплавленной стали. В отсеке самого реактора — несколько пробоин со следами «вылизанного» высокой температурой железобетона. Есть участок труб защитной системы, где они просто испарились — не разлетелись, не разрушились, не расплавились, а именно испарились.

Все это вместе говорит о кратковременном — десяти-пятнадцатисекундном — воздействии чрезвычайно высокой температуры. Минимум семь тысяч градусов, максимум — сорок тысяч… Это близко к технологическим источникам, освоенным физиками: атомно-водородная резка, ракетный плазмотрон… Но откуда нечто подобное вдруг взялось в «поддоне» реактора? Если помните, сначала речь шла о диверсии, настолько очевиден был мощнейший энергетический импульс снизу. Что могло его дать? Тротил? Кумулятивный заряд? Броню-то он прошибет, но температура все равно маловата для подобного эффекта, не больше трех тысяч градусов… Не найдя доказательств чего-то реального, поддонные разрушения тоже списали на взрыв реактора. Хотя все, включая показания персонала, говорит о возникновении какого-то «явления», предшествовавшего взрыву, — не то вибрации, не то толчка. Ведь и один из операторов, погибший на месте, побежал в район трубопроводов выяснять, что вызвало их аварийную вибрацию…

А вот и главный сюрприз. Заключение экспертной комиссии «О сейсмическом событии 26 апреля 1986 года в районе Чернобыльской АЭС», утвержденное директором Объединенного института физики Земли РАН академиком В.Страховым и директором Института геофизики АН Украины академиком В.Старостенко. Группа специалистов проанализировала сейсмограммы трех близлежащих станций Комплексной сейсмологической экспедиции, которые зарегистрировали «сейсмическое событие, происшедшее 26 апреля 1986 года в ноль часов 23 минуты 39 секунд (время местное)» — «примерно за двадцать секунд до взрыва на станции». Немаловажным кажется, что «эпицентр его находится на расстоянии порядка десяти километров к северо-востоку от АЭС».

Эксперты не исключают, что «вибрационно незащищенная система реактора в период проведения испытаний подверглась сейсмическому воздействию, а это (с учетом, в частности, резонансных эффектов) привело к резкому нарушению технологических процессов и в конечном счете к взрыву на станции».

- На других наших коллег это не произвело должного впечатления, — отмечает Яницкий. — Скромная магнитуда величиной в 1 — 3 не может «поколебать» объект, защищенный в расчете на магнитуду 5 — 6. Это крепкий орешек. Однако только ли в колебаниях грунта проблема? Тут я иду к бывшему главному сейсмологу Союза Николаю Виссарионовичу Шебалину и прошу разобрать это противоречие. Он адресует меня к материалам томского ученого А.Воробьева, создавшего концепцию сейсмогенерирующих разломов с выбросом плазмоида на поверхность. Факты Сочинского землетрясения 4 декабря 1970 года, затем Спитака свидетельствуют об очагах такого «самовоспламенения», которое списали на выброс метана… Снова вспомнились наши памирские электрические аномалии даже при самых малых геодинамических эффектах. Те самые «плевки», способные вызывать ионизацию воздуха, его свечение, а потом линейные и шаровые молнии…

А еще — атмосферная «раскачка», также предшествовавшая катастрофе 26 апреля, как и целой серии других исследованных аварий. Набирается ряд признаков «общего возмущающего процесса», который в итоге обобщен в российском патенте № 2030769 на изобретение под названием «Способ обнаружения возможности наступления катастрофических явлений». Патентовладелец — НИИ управления при Минэкономики России. Авторы — Азроянц Эдуард Арсеньевич, Харитонов Анатолий Сергеевич и Яницкий Игорь Николаевич. Приоритет изобретения — 16 ноября 1992 года. Зарегистрировано в Госреестре изобретений 10 марта 1995 года.

- Игорь Николаевич, если принять версию «плазменного плевка» или «электрического хвоста» в днище реактора, а также сейсмогравитационного взрыва, обнаруженного при многих авариях, то не создаст ли это алиби персоналу, совершающему непростительные ошибки, уставшему оператору, зевнувшему диспетчеру, безголовому директору?

- Речь идет не о снятии ответственности с конкретного специалиста, обеспечивающего свой стандарт, а об еще одной степени защиты процессов и объектов. Скажем, защита атомных станций от воздушного нападения, вплоть до падения самолета, заложена в проект, а учет сложных геофизических воздействий — нет.

Мы пытались обсуждать эти проблемы еще за год до Чернобыльской катастрофы. К сожалению, наше гелиеметрическое структурное картирование отстало от цикла размещения АЭС на десять-пятнадцать лет и не могло быть учтенным в нормах тогдашней инженерной геологии. Но когда стал известен документ Комиссии по атомной энергии США, регламентировавший удаление АЭС от разломов на расстояние, пропорциональное их длине, то оказалось, что наши станции этого расстояния не выдерживают…

Академик А.П.Александров назначил по этому поводу заседание расширенного Совета Президиума АН СССР. Одним из выступавших на Совете был я. Однако дело свелось к спору, какие разломы считать «истинными», а в этом споре корифеи инженерной геологии и проектировщики станции защищали статус-кво и свои узаконенные методики. Их можно понять: менять всю нормативную документацию, накопленную десятилетиями, — процесс чрезвычайно угнетающий. Что же касается моего заявления о связи гравитационных и атмосферных «скачков», то председательствующий сказал: «Атмосферой заниматься не будем — это уводит в сторону». Впрочем, он предложил организовать комиссию по вопросу размещения АЭС с учетом новых данных по инженерно-геологическим условиям и подготовить записку в правительство. Однако это поручение осталось невыполненным. А до чернобыльской катастрофы было тогда одиннадцать месяцев.

Эксперты по безопасности в конкретных областях и отраслях сходятся в том, что единственной причины ЧП не бывает. Слесарь не законтрил гайку потому, что болела голова, — вот уже две причины. Третья — проспал контролер ОТК. Как правило, сбывается классический афоризм: «Случайность есть пересечение закономерностей».

Я задавал экспертам вопрос, не встречались ли при разборе ЧП признаки, выходившие за рамки «болта и гайки»? То есть что-то, не объяснимое с позиций прямых нормативов? Тут не обошлось без парадоксов.

Начальник управления безопасности на транспорте Минтранса РФ Петр Лаврентьев почти обрадовался: как же без «непонятностей»? Вот график российских тяжких ДТП за последнюю пятилетку. И пик их ежегодно с ослиным упорством приходится на август. Или автоаварии с участием детей: почему их больше всего из года в год в мае? Пик «пьяных водителей» тоже нарастает от марта к маю. Вина пешеходов почему-то дает прибавку жертв к осени. Где тут привычки, где погода, где состояние техники, где психология, где геофизика? Если бы науке удалось ответить и «срезать» эти пики, сколько сотен тысяч жизней было бы спасено.

Член-корреспондент РАН, заместитель научного руководителя по государственной научно-технической программе «Безопасность» Николай Махутов считает, что «сверхслабые воздействия» становятся все более ощутимыми для все более сложной и чувствительной техники. Как, впрочем, и для человека. Можно вспомнить интерес японцев к биоритмам — есть дни, когда шофера не выпускают на линию. Почему георитмы не могут нести что-то схожее сложным человеко-машинным системам?

Конечно, сносить существующие города и промзоны в связи с новым картированием «геофизической причинности» представляется нереальным. Но обзавестись дополнительным «будильником», сигналящим о нарушении геодинамического баланса, может оказаться донельзя кстати. Мой собеседник в «гелиеметрическом» подвале старенького аршиновского института призывает представить некий ЦУП с индикаторным глобусом. Лампочка, вспыхнувшая на месте СГВ с указанием его силы, говорит о нарушении «штиля». В зависимости от величин и обстоятельств штурман авиалайнера прокладывает трассу в обход «столба» аномалии. Машинист идет в рейс не в «одно лицо», как сейчас заведено из экономии, а с помощником. Наконец, где-то отменяются нестандартные работы, эксперименты и испытания, создающие риск неустойчивости процесса. И сотни других возможных ответов на горящую лампочку вызова. Наша безопасность на новом технологическом уровне после всего пережитого стоит такого внимания к капризам любимой планеты.

Согласитесь, мы ее еще мало знаем.

Андрей Тарасов



См. также:
Самые популярные стратегии онлайн-ставок
Микрозаймы на карту – быстро и удобно
Современные курсы ораторского мастерства
Порядок и особенности оформления инвалидности
Праздник в каждый дом
Все что вы хотели знать об онлайн-слотах
Зеркала игорных клубов
ПРОЕКТ
осуществляется
при поддержке

Окружной ресурсный центр информационных технологий (ОРЦИТ) СЗОУО г. Москвы Академия повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования (АПКиППРО) АСКОН - разработчик САПР КОМПАС-3D. Группа компаний. Коломенский государственный педагогический институт (КГПИ) Информационные технологии в образовании. Международная конференция-выставка Издательский дом "СОЛОН-Пресс" Отраслевой фонд алгоритмов и программ ФГНУ "Государственный координационный центр информационных технологий" Еженедельник Издательского дома "1 сентября"  "Информатика" Московский  институт открытого образования (МИОО) Московский городской педагогический университет (МГПУ)
ГЛАВНАЯ
Участие вовсех направлениях олимпиады бесплатное

Номинант Примии Рунета 2007

Всероссийский Интернет-педсовет - 2005