CC BY
5УДК 69.005
Технические науки
Подковырова Анастасия Денисовна, студент института фундаментального
образования, ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России
Б.Н. Ельцина», Москва, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ НА СЕЙСМИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ
Аннотация: В статье исследуется электромагнитное поле земли и сейсмическая активность. Земля имеет огромное естественное магнитное поле благодаря токам внутри ее ядра. Пока он устойчив, это не заметно, за исключением поворота стрелок компаса. Но что, если что-то заставило его двигаться? Это изменение вызовет токи в длинных проводниках, таких как линии электропередач или телекоммуникационные кабели.
Ключевые слова: Сейсмическая активность, электромагнитное поле земли, физика и математика, измерительные приборы.
Abstract: The article examines the electromagnetic field of the earth and seismic activity. The earth has a huge natural magnetic field due to the currents inside its core. While it is stable, it is not noticeable, except for the rotation of the compass arrows. But what if something made him move? This change will cause currents in long conductors such as power lines or telecommunication cables.
Keywords: Seismic activity, electromagnetic field of the earth, physics and mathematics, measuring instruments.
Введение: В статье описываются последствия применения радиомагнитных импульсов. Электромагнитные импульсы от неядерных устройств - реальная возможность, основанная либо на взрыве, сжимающем магнитную катушку, либо на сильных микроволновых полях. До сих пор они не
использовались для терроризма - по-видимому, они недостаточно кровавые, -но несколько стран исследовали это. Нужно ли нам в будущем защищаться от электронного оружия? Они не смертельны, принципы их создания хорошо известны, и нетрудно представить, что некоторые люди думают, что у них есть веские причины для разрушения центров власти, финансов или данных. Так что да, защита от них была бы хорошей идеей. То, что есть резервные копии и что центры обработки данных можно укрепить, может быть менее полезным, чем кажется, если всем нужны новые компьютеры, сети, телефоны, автомобили и принтеры одновременно - нарушение может быть весьма серьезным. Создание более устойчивых устройств было бы в наших интересах. Электричество и магнетизм тесно связаны. Измените электрическое поле - например, перемещая заряд - и появится магнитное поле. Измените магнитное поле - например, вращая магнит - и появится электрическое поле. Вот почему работают электромагниты, генераторы и антенны. Электромагнитные волны, будь то радио, свет или рентгеновские лучи, представляют собой просто колеблющиеся поля.
Методы исследования: сравнительный, аналитический.
Результаты. Более резкий толчок - например, вызванный ядерным взрывом - может вызвать токи, разрушающие устройства меньшего размера. На самом деле микрочипы легко перегорают от нескольких вольт в неположенном месте.
Зингера беспокоят либо естественные геомагнитные бури, вызванные взаимодействием солнечного ветра с магнитным полем Земли, либо преднамеренно произведенные электромагнитные импульсы (ЭМИ) ядерным оружием, или так называемое электронное оружие, устройства, которые были разработаны для уничтожения врага. электроника. Если что-то вызовет массовые и постоянные отключения электроэнергии и повреждение оборудования, экономический ущерб - и человеческие проблемы - будут огромными [1].
В 1859 году солнечная буря, «событие Кэррингтона», названное в честь астронома-любителя, вызвала полярные сияния до Карибского моря, в результате чего телеграфные системы по всему миру вышли из строя - пилоны искрили, а операторов поразили током. Стоит отметить, что телеграфы - это простые и надежные системы по сравнению с современной тонкой электроникой. В 1989 году солнечная буря отключила электросеть в Квебеке. Недавнее исследование показывает, что небольшие ураганы могут вызвать заметное увеличение количества страховых случаев в отношении промышленного электрооборудования.
Совсем недавно в июле 2012 года сообщалось о близком промахе, когда Земля уклонилась от плазменного облака, выброшенного Солнцем всего на несколько градусов. Если бы он ударил, последствия были бы ужасными. В отчете группы риска Lloyds были рассмотрены доказательства. Они обнаружили, что геомагнитная буря на уровне Кэррингтона почти неизбежна: раз в 150 лет. Это создает угрозу для регионов, зависящих от электричества: такие ураганы могут вызвать отключение электроэнергии на срок от двух недель до двух лет. Основная проблема - наличие запасных трансформаторов.
Когда ураган «Сэнди» обрушился на Нью-Йорк в 2012 году, основная причина, по которой не удалось восстановить подачу электроэнергии в нижнем Манхэттене - несмотря на очевидное богатство этого места - заключалась в том, что заказ заменяемых трансформаторов занимает несколько месяцев. Худшие эффекты Сэнди были в одном месте. В случае сильного шторма замена потребуется в сотнях мест одновременно. Стоимость Carrington-подобного события в экономике США, вероятно, будет в диапазоне от $ 500 млн США в США 2,6 триллиона долларов. Отчет Национальных академий США был еще более пессимистичным, предполагая более высокий диапазон и многолетнее восстановление. Помимо нарушения электроснабжения, такие штормы могут также разрушить спутники, нарушить GPS-навигацию и привести к отказу других частей инфраструктуры.
Обсуждение. По оценкам, риск достаточно сильного шторма в ближайшее десятилетие составляет 12%. К счастью, мы можем улучшить нашу инфраструктуру, когда осознаем наличие проблемы. Мы можем создавать более отказоустойчивые системы, иметь несколько резервных трансформаторов в хранилищах и укреплять устройства. Это стоит денег, но дешевле, чем несколько недель без электричества [2].
Что, вероятно, вызывает большее беспокойство, так это использование электромагнитных импульсов, создаваемых оружием. Это реальная угроза, которая была обнаружена на собственном горьком опыте в 1962 году, когда ядерное испытание на большой высоте в Тихом океане вызвало электрические повреждения на расстоянии 1400 км на Гавайях. Фактически, преднамеренное разрушение энергосистем противника с помощью высотных взрывов вскоре стало частью стратегии сверхдержав. В случае ядерной войны, несомненно, будет больше поводов для беспокойства, чем просто энергосистема, но стоит признать угрозу, исходящую от соседних стран. Электромагнитные поля не знают границ.
В конце концов, электромагнитная катастрофа может стоить триллионы, нанести вред миллионам людей и ослабить общество - возможно, в глобальном масштабе. Это глобальный катастрофический риск, который стоит уменьшить. Но пока это не представляет серьезного риска. Но мы быстро становимся более зависимыми от нашей хрупкой и обширной электрической инфраструктуры. Требуется некоторая изоляция.
Злоумышленник может взорвать несколько единиц оружия на большой высоте, чтобы разрушить или повредить системы связи и электроснабжения. Можно ожидать, что ЭМИ вызовет массовые сбои на неопределенный период и нанесет огромный экономический ущерб. Когда ядерное оружие взрывается в воздухе, окружающий воздух подвергается сильному нагреву с последующим относительно быстрым охлаждением. Эти условия идеальны для производства огромного количества оксидов азота. Эти оксиды уносятся в верхние слои атмосферы, где снижают концентрацию защитного озона. Озон необходим для
предотвращения попадания вредного ультрафиолетового излучения на поверхность Земли.
Согласно отчетам правительства США, ядерные ЭМИ - если детонация достаточно велика и достаточно высока - могут охватить весь континент и в огромных масштабах вывести из строя крошечные схемы внутри современной электроники. Электросеть, телефонные и интернет-линии, а также другая инфраструктура, в которой используется металл, также могут быть подвержены воздействию, напоминающему разрушительный геомагнитный шторм, продемонстрированный на рис.1.
Рисунок 1. Поля ЭМИ в районе центра взрыва
Ядерные взрывы не создают ЭМИ напрямую; для эффекта требуется пара ключевых ингредиентов. Первый - это невидимая вспышка гамма-излучения ядерной бомбы, форма света, обычно излучаемая «самыми горячими и наиболее энергичными объектами во Вселенной», согласно НАСА. Небольшая часть энергетической мощности бомбы - от 0,1% до 0,5% - излучается в виде гамма-лучей. Они врезаются в молекулы воздуха, сбивают электроны и ускоряют отрицательно заряженные частицы примерно до 90% скорости света [3; 4].
Затем магнитное поле Земли перемещает многие из этих высокоскоростных электронов к полюсам планеты по образцу штопора.
Электроны реагируют на это движение, испуская вновь обретенную энергию в виде мощного супа из электромагнитного излучения, включая радиоволны. Это ядерный электромагнитный импульс. Это происходит за доли микросекунды, и всплеск энергии может перегрузить или «шокировать» чувствительные электронные устройства - особенно те, на которые мы в значительной степени полагаемся сегодня.
Библиографический список:
1. Стивен Б. Харрис, «Вопросы, которые следует учитывать академическому сообществу».
2. Клаус Шваб, «Четвертая промышленная революция: что это значит, как реагировать» (14 января 2016 г.).
3. БриджесДж.Э., Прич М. Биологическое действие электрического поля промышленной частоты: Обзор физических и методологических аспектов // ТИИЭР. - 1981. - Т. 69, N 9. - С. 5 - 35.
4. Гигиенические критерии состояния окружающей среды 16 // Радиочастоты и микроволны. - ВОЗ. - Женева. - 1984. - 145 с.
