Kan Een Aardbeving 'Onzichtbaarheidsmantel' Gebouwen Tegen Schade Beschermen?

{h1}

Arrays van nauwkeurig geboorde boorgaten kunnen aardbevingsgolven verstrooien en deze afleiden van dure infrastructuur zoals kerncentrales.

SAN FRANCISCO - Aardbevingsmantels, of enorme reeksen precies geboorde gaten en geulen in de grond, zouden - althans in theorie - belangrijke bouwwerken zoals kerncentrales kunnen beschermen tegen krachtige seismische golven, aldus onderzoekers.

De reeks gaten, geboord onder specifieke hoeken en diepten, zou soms honderden meters verlengen en aardbevingsgolven zoals flipperkasten verspreiden, aldus de wetenschappers.

Het idee is nog steeds zeer speculatief, vereist een grote hoeveelheid ruimte die mogelijk onpraktisch is en is niet in de grond getest, maar als het werkt, kan het theoretisch worden gebruikt om dure infrastructuur te beschermen die niet seismisch achteraf kan worden ingebouwd, zoals olie pijpleidingen, Vladimir Liberman, een fysicus aan het Massachusetts Institute of Technology Lincoln Laboratory, zei hier donderdag (15 december) op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Geophysical Union. [Image Gallery: Destructive Earthquakes This Millennium]

Bescherming van kwetsbare structuren

In plaatsen zoals Oklahoma heeft olie- en gasproductie zwermen door de mens veroorzaakte aardbevingen veroorzaakt, wat betekent dat dure infrastructuur zoals oliepijplijnen nu op kwetsbare locaties zijn. In andere gebieden zijn kerncentrales kwetsbaar voor sterke aardbevingen. Soms kan deze infrastructuur niet fysiek worden aangepast om hem beter bestand te maken tegen aardbevingen, zei Liberman.

Maar wat als seismische golven zouden kunnen worden afgebogen voordat ze een kritieke infrastructuur bereiken? Om te zien of er een andere manier was om deze structuren te beschermen, creëerden Liberman en zijn collega's een 3D-simulatie waarbij ze de grond gemodelleerd in kleine, driedimensionale kubussen, of brokken die in grootte varieerden. Het model bevatte vervolgens geboorde gaten van verschillende groottes en oriëntaties, en vormde een soort ondergrondse zigzagvorm. Ze modelleerden seismische golven afkomstig van verschillende oriëntaties en ontdekten dat hun opstelling in computersimulaties ten minste een groot deel van de energie afkomstig van aardbevingsgolven zou kunnen afbuigen, zei Liberman.

Vervolgens creëerden ze een tafelmodel van de grond met behulp van een blok plastic dat was voorzien van piepkleine versnellingsmeters en met veel en veel gaten in precieze oriëntaties werden geboord, en vervolgens aan mock seismische golven onderworpen. Het plastic had de juiste set van fysieke parameters, zoals de snelheid van de afschuifgolf en de viscositeit, om op grond gebaseerde seismische golven na te bootsen. Net zoals hun modelvoorspellingen, heeft de mockup de inkomende golven afgebogen. Op basis van deze experimenten, denkt het team dat de aardbeving-verhullende methode de impact van een magnitude-7.0 aardbeving naar een magnitude 5.0 of zelfs lager kan verminderen, zei Liberman.

Aardbeving afbuiging

Op basis van deze simulaties schatten de wetenschappers dat de bescherming van infrastructuur zoals kerncentrales, ziekenhuizen, start- en landingsbanen van vliegtuigen en pijpleidingen tussen 2000 en 8000 boorgaten met preciese hoeken, over honderden meters geboord en een afstand tot een paar mijlen verwijderd van de infrastructuur, zei Liberman.

Natuurlijk zijn er een aantal kanttekeningen: de methode is nog niet onderworpen aan peer review en de onderzoekers moeten het nog testen in reële situaties, tegen daadwerkelijke seismische golven. Bovendien is het nog onduidelijk of het afweren van deze aardbevingsgolven zou leiden tot gevaarlijke golfreflecties naar andere gebieden, zei Liberman. En gezien hoeveel ruimte er nodig is om deze aardbevingsmantels te maken, is het waarschijnlijk alleen praktisch voor gebouwen ver weg van stedelijke gebieden, zei hij. Toch kan het, wanneer het over $ 2 miljard aan infrastructuur gaat, relatief economisch zijn om een ​​gatenveld te boren met een prijs van ongeveer $ 100.000 om die gebouwen te beschermen, voegde hij eraan toe.

Als volgende stap in hun onderzoek, test het team op kleine schaal het aardbevingen-cloaking-concept in de grond met behulp van machines die trillingen genereren.

Een van de moderators van de sessie vroeg of meer visueel aantrekkelijke structuren, zoals bomen, boorgaten konden vervangen terwijl ze hetzelfde afleidingsproces van de aardbeving bedienden.

Helaas zouden de bomen extreem lang moeten zijn, zei Liberman.

"Je zou mini-Eiffel Towers nodig hebben om de laagfrequente golven te dempen" die aardbevingen vergezellen, zei Liberman.

Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




Onderzoek


Vulkaanuitbarstingen Hebben Het Oude Verwarmen En Afkoelen Veroorzaakt
Vulkaanuitbarstingen Hebben Het Oude Verwarmen En Afkoelen Veroorzaakt

Wat Gebeurt Er Als De Zon Een Komeet Eet?
Wat Gebeurt Er Als De Zon Een Komeet Eet?

Science Nieuws


'Kakpillen' Kunnen De Darmontstekingen Stoppen
'Kakpillen' Kunnen De Darmontstekingen Stoppen

Emotionele Bedrading Verschilt Bij Mannen En Vrouwen
Emotionele Bedrading Verschilt Bij Mannen En Vrouwen

Wat Bracht Tsunami'S Teweeg Die De Bronze-Age Civilization Vernietigden?
Wat Bracht Tsunami'S Teweeg Die De Bronze-Age Civilization Vernietigden?

Mystery Of Bizarre Amazon Web Formations Ontdaan
Mystery Of Bizarre Amazon Web Formations Ontdaan

Toddler Snatched By Alligator: How Dangerous Are Florida'S Reptiles?
Toddler Snatched By Alligator: How Dangerous Are Florida'S Reptiles?


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com