CC BY
69
УДК 519.248+629
НАДЕЖНОСТЬ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ ПРИ БОМБАРДИРОВКЕ КОСМИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ
Кузнецов Никита Сергеевич, Смогунов Владимир Васильевич ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет», [email protected],
г. Пенза, ул. Красная 40, (8412) 36-82-60, кафедра «ТПМ», гимназист лингвистической гимназии № 6, профессор
Аннотация
В статье приведены результаты разработки авторами настоящей статьи системной модели катастрофических процессов на земной поверхности типа землетрясений и цунами вследствие бомбардировки космическими объектами. Определены пути повышения надежности АЭС при комплексном влиянии природных катастроф.
Abstract
The results of the system model elaboration of the disastrous effects on the earth surface such as earthquake and tsunami caused by the space objects bombardment are described. The trends for the nuclear power stations reliability increase under the complex objection of the natural catastrophes are considered.
Ключевые слова: надежность атомных станций, землетрясение, бомбардировки космическими объектами
Key words: reliability of nuclear stations, earthquake, bombardment by space objects.
Введение
Надежность атомных станций - важнейшая проблема современной цивилизации. Несмотря на серьезные усилия ученых и инженеров различных стран в области традиционных и возобновляемых источников энергии атомная энергетика по-прежнему, как и в прошлом веке, является одним из наилучших и наиболее перспективных путей обеспечения человеческого сообщества электрической энергией. События последних лет, особенно катастрофа на прибрежных атомных станциях Фукусима в Японии 11 марта 2011 г. побуждает искать новые пути обеспечения надежности АЭС. Совершенно очевидно, что при проектировании станций необходимо учитывать комплексное влияние природных катастроф на надежность станций, в частности землетрясений и цунами, вызываемых, по результатам наших исследований, внешними силами -бомбардировкой земной поверхности космическими объектами.
Специальное решение Совета Европы от 20 марта 1996 г. впервые указало на реальность угрозы цивилизации со стороны космических объектов, сближающихся с Землей, и содержало рекомендации всем странам приступить к созданию глобальной защиты Земли от ударов метеоритов и астероидов. В целом ряде стран, в первую очередь в Евросоюзе, США, России, Японии, Китае и др., разрабатываются системы глобальной защиты, включающие обнаружение космических объектов, вычисление траекторий, средства
корректировки траекторий и др. Это весьма сложная, трудоемкая и ресурсоемкая проблема, не имеющая очевидных путей решения в связи с неясностью и неопределенностью самой постановки задач.
Представляется важным, в первую очередь, обобщение и системный анализ очевидных свидетельств столкновений метеоритов с земной поверхностью - астроблем и неплохо изученных аналогичных следов на лунной поверхности.
1. Катастрофа станций Фукусима
Землетрясение у восточного побережья острова Хонсю в Японии, обозначенное сейсмологами как великое восточнояпонское землетрясение в 9 магнитуд, произошло 11 марта 2011 года в 14:46 по местному времени или в 8:46 по московскому времени. Эпицентр землетрясения определен в точке с координатами 38, 332о с.ш., 142,369° в.д. восточнее острова Хонсю, в 130 км к востоку от города Сендай и в 373 км к северо-востоку от Токио. Гипоцентр наиболее разрушительного подземного толчка находился на глубине 32 км ниже уровня моря в Тихом океане. Отмечены смещение земной оси задокументирована гигантская воронка в эпицентре.
Землетрясение произошло на расстоянии около 70 км от ближайшей точки побережья Японии. Это сильнейшее землетрясение в известной истории Японии, четвертое по силе за всю историю сейсмических наблюдений в мире. Однако по количеству жертв и масштабу разрушений оно уступает землетрясениям в Японии в 1896 и 1923 гг. 1 сентября 1923 г. во время землетрясения только в г. Токио погибло более 140 тыс. человек.
Прибрежная атомная станция Фукусима-1, построенная 40 лет назад американской компанией «General Electric», была затоплена цунами и взорвалась, пострадали все четыре ядерных реактора, а также один реактор АЭС Фукусима-2.
Главной причиной катастрофы АЭС японские специалисты и сотрудники МАГ АТЭ считают обесточивание насосов для охлаждения реактора вследствие затопления помещений мощной волной - цунами высотой до 30 м.
Центром USGS - ООН отмечается аварийная остановка станции при землетрясении 7 магнитуд в 1996 г.
Япония находится на стыке 3-х литосферных плит.
На Японских островах ежегодно регистрируется до 1,5 тыс. землетрясений, большинство из которых весьма слабые. Однако периодически происходят очень сильные (до 7-8 магнитуд) землетрясения, сопровождающиеся цунами - гигантскими до 10...30 метров морскими волнами.
2. География землетрясений
Считается, что наиболее вероятными районами землетрясений и вулканической активности являются границы литосферных плит, а если точнее - очертания литосферных плит установлены по расположению вулканов и фиксируемых землетрясений.
В то же время известно, что большая часть землетрясений - 80 % происходит вдоль побережий бассейна Тихого океана, 15 % - в восточной части Средиземного моря и на юге Азии, 5 % - в разных других регионах. По нашим исследованиям, из 150 стран на Земном шаре землетрясения более или менее регулярно происходят в 33 странах. Перечень этих стран с плотностью населения приведен в табл. 1.
Таблица 1
№ п/п Название страны Плотность населения, чел./тыс. га № п/п Название страны Плотность населения, чел./тыс. га
1 Азербайджан 878 18 Новая Зеландия 133
2 Армения 1267 19 Пакистан 1823
3 Афганистан 309 20 Перу 186
4 Гаити 2605 21 Португалия 1068
5 Г ватемала 980 22 Россия (восток) 86
6 Греция 811 23 США (восток) 275
7 Грузия 783 24 Таджикистан 428
8 Индия 3147 25 Таиланд 1151
9 Ирак 468 26 Туркмения 84
10 Иран 411 27 Турция 805
11 Италия 1945 28 Узбекистан 537
12 Казахстан 64 29 Чили 190
13 Киргизия 248 30 Эквадор 414
14 Китай 1310 31 Эфиопия 500
15 Малайзия 613 32 Ямайка 2259
16 Марокко 606 33 Япония 3322
17 Мексика 491
Шкала Меркалли, сейсмическая шкала от 1 до 12 баллов, оценивает внешние воздействия землетрясения на земную поверхность.
По шкале Меркалли:
1 балл - ощущается немногими людьми,
3 балла - ощущается людьми как вибрация от проезжающего грузовика,
5 баллов - падают незакрепленные предметы,
7 баллов - падают трубы, рушатся стены,
9 баллов - разрушаются здания и сооружения, деформируются дороги,
12 баллов - полное разрушение, на земле видны волны.
Шкала Рихтера, используемая с 1935 г., от 1 до 9 магнитуд -логарифмическая, т.е. при увеличении магнитуды на одну единицу количество высвобожденной энергии возрастает в 30 раз. Магнитуда землетрясения -безразмерная величина, пропорциональная логарифму отношения
максимальных амплитуд определенного типа волн данного землетрясения и
некоторого стандартного землетрясения. Имеются существенные отличия в методах определения магнитуд близких, удаленных, мелкофокусных и глубоких землетрясений.
По данным многолетних наблюдений, обобщаемых ежегодно ООН и проинтегрированных нами по различным материкам, установлено, что около 76 % наиболее крупных и разрушительных землетрясений произошли в странах Азии - Китае, Японии, Индии и др. в районах с наибольшей плотностью населения. Большинство разных по силе землетрясений происходит в двух протяженных, узких зонах. Одна из них обрамляет Тихий океан, а вторая тянется от Азорских островов до Юго-Восточной Азии.
Тихоокеанская сейсмическая зона проходит вдоль западного побережья Южной Америки. В Центральной Америке она разделяется на две ветви, одна из которых следует вдоль островной дуги Вест-Индии, а другая продолжается на север, расширяясь в пределах США, до западных хребтов Скалистых гор. Далее зона проходит через Алеутские острова до Камчатки и затем через Японские острова, Филиппины, Новую Гвинею и острова юго-западной части Тихого океана к Новой Зеландии и Антарктике.
Вторая зона от Азорских островов простирается на восток через Альпы и Турцию. На юге Азии она расширяется, а затем сужается и меняет направление на меридиональное, следует через территорию Мьянмы, острова Суматра и Ява и соединяется с циркумтихоокеанской зоной в районе Новой Гвинеи.
Выделяется также зона меньшего размера в центральной части Атлантического океана, следующая вдоль Срединно-Атлантического хребта.
Существует ряд районов, где землетрясения происходят довольно часто. К ним относятся Восточная Африка, Индийский океан и в Северной Америке долина р. Св. Лаврентия и северо-восток США.
Обобщение информации о землетрясениях разной силы от 4 до 12 баллов за 1887...2011 гг. позволило нам установить новый нетривиальный факт -около 80 % всех землетрясений зафиксировано в экваториальной зоне между тропиками Рака и Козерога и не совпадают с очертаниями литосферных плит.
3. Системный анализ землетрясений
По распространенной гипотезе колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты, и есть землетрясения. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами (специальными высокочувствительными приборами) даже в противоположном полушарии. Район, где зарождаются колебания, называется очагом землетрясения, а его проекция на поверхность Земли - эпицентром землетрясения. Очаги в большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком.
Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными.
Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете раз в несколько лет. К счастью, большая их часть приходится на дно океанов, и глубокофокусные землетрясения, очаги которых располагаются на глубинах до 700 км от поверхности, происходят на конвергентных границах литосферных плит.
В 1850-х годах Р. Малле (Ирландия) составил большой каталог землетрясений, а его подробный отчет о землетрясении в Неаполе в 1857 году стал одним из первых строго научных описаний сильных землетрясений.
При многих сильных землетрясениях помимо основных толчков регистрируются форшоки - предшественники сильных землетрясений и многочисленные афтершоки - землетрясения, следующие за основным ударом.
Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Само смещение коры происходит под действием упругих сил за счет разрядки -уменьшения упругих деформаций в объеме всего участка литосферной плиты в ходе его смещения к состоянию с минимальными упругими деформациями. Другими словами, землетрясение представляет собой быстрый переход потенциальной энергии, накопленной в упруго-деформированных горных породах земных недр, в энергию колебаний и изменения структуры пород в очаге землетрясения.
Предполагается, что предел прочности пород земной коры повышается в результате роста суммы сил, действующих на нее: сил вязкого трения мантийных конвекционных потоков о земную кору; архимедовой силы, действующей на легкую кору со стороны более тяжелой пластичной мантии; сил лунно-солнечных приливов; изменяющегося атмосферного давления.
Считается, что первые две силы намного больше третьей и четвертой, но скорость их изменения намного меньше, чем скорость изменения приливных и атмосферных сил. Поэтому точное время прихода землетрясения - год, день, минута. Определяются изменением атмосферного давления и приливными силами. Тогда как гораздо большие, но медленно меняющиеся силы вязкого трения и архимедовы силы задают время и место прихода землетрясения с годовой точностью.
По характеру процессов в эпицентрах выделяют несколько типов землетрясений, основными из которых являются тектонические, вулканические и техногенные.
- Тектонические землетрясения возникают вследствие внезапного снятия напряжения, например, при подвижках по разлому в земной коре. Исследования последних лет показывают, что причиной глубоких землетрясений могут быть фазовые переходы в мантии Земли, происходящие при определенных температурах и давлениях. Иногда глубинные разломы выходят на поверхность. Во время катастрофического землетрясения в Сан-Франциско 18 апреля 1906 года общая протяженность поверхностных разрывов в зоне разлома Сан-Андреас составила более 430 км, максимальное смещение -6 м.
- Вулканические землетрясения происходят вследствие резких перемещений магматического расплава в недрах Земли или в результате возникновения разрывов под влиянием этих перемещений.
- Техногенные землетрясения могут быть вызваны испытаниями вооружений, взрывными работами при добыче полезных ископаемых и пр.
По данным центра USGS при ООН количество крупнейших землетрясений от 8 до 9,9 баллов нарастает: с 1980 по 1985 их было 5, с 1990 по 1999 - 6, с 2000 по 2009 - 12. Например, за 2008 произошло 19 землетрясений от 3 до 8 магнитуд. В табл. 2 приведены эти землетрясения.
Таблица 2
Время Место Мощность, баллов
Май 12, 2008 Китай 7,6
Май 29, 2008 Исландия 6,7
Июнь 14, 2008 Япония 7
Июнь 26, 2008 Г реция 5,4
Июль 3, 2008 Болгария 4,2
Июль 5, 2008 Япония 5,1
Июль 15, 2008 Греция 6,3
Июль 19, 2008 Япония 4,0
Июль 23, 2008 Япония 6,9
Август 4, 2008 Камчатка 5,3
Индонезия 6,9
Август 31, 2008 Иркутск 4,0
Сентябрь 10, 2008 Иран 6,1
Сентябрь 21, 2008 Япония 4,8
Октябрь 11, 2008 16 подземных толчков на Северном Кавказе 3 до 8
Октябрь 26, 2008 Таджикистан 5,4
Октябрь 29, 2008 Пакистан 6,4
Ноябрь 23, 2008 Сахалин 5,7
На рис. 1 представлены результаты авторов настоящей статьи по линейной и нелинейной аппроксимациям данных о сильнейших землетрясениях за 120 лет, из которых нельзя сделать выводы, аналогичные выводам центра USGS за 25 лет, о нарастании числа разрушительных землетрясений.
На рис. 2 представлены наши результаты, полученные с использованием программных продуктов Data Mining. по обработке данных о сильнейших землетрясениях за 120 лет с целью установления корреляционных связей их числа с годовыми циклами смены времен года - днями: весеннего
равноденствия 21 марта, летнего солнцестояния 21 июня, осеннего равноденствия 23 сентября, зимнего солнцестояния 21 декабря.
Анализ графика, приведенного на рис. 2 и времени основных метеорных потоков, регистрируемых в атмосфере Земли, позволил установить следующую системную закономерность. Даты максимумов основных метеорных потоков связаны с упомянутыми датами равноденствий и солнцестояний.
Метеорные потоки Геминиды - 14 декабря, Урсиды - 23 декабря, Квадрантиды - 4 января, т.е. совпадают с максимумом землетрясений в день зимнего солнцестояния 21 декабря.
Аналогично, метеорные потоки Персеиды - 12 августа, Ориониды - 22 октября, Тауриды - 3 ноября приходятся на ближайшее время к дню осеннего равноденствия 23 сентября.
Наконец, 3-й максимум крупнейших землетрясений приходится на период между днем весеннего равноденствия и днем летнего солнцестояния и совпадает с метеорными потоками Лиридов - 21 апреля и Эта Акваридов - 5 мая.
4. Траектории космических объектов
Установление траекторий космических объектов, бомбардирующих Землю, имеет важное значение. Известны случаи бомбардировки Нью-Йорка обломками искусственных спутников, известны падения Сихотэ-Алиньского,
Тунгусского и др. космических объектов, известны постоянные «звездные дожди» и т.п.
Так, например, траектория Сихотэ-Алиньского метеорита представляла собой следующее: азимут - 20о, угол наклона к горизонту - 38о, при падении -60о. Система обломков представляет собой эллипсоид с наиболее крупными обломками в головной части и мелкими в хвостовой. В кратерном поле насчитывается 24 кратера диаметром около 10 м, около 100 воронок диаметром 0,5.. .5 м и множество лунок диаметром менее 0,5 м.
В.Г. Фесенков считает, что метеорит имел массу 1000 т, выпавших объектов - 100 т, и прилетел он из пояса астероидов, расположенного за поанетой Марс.
Совсем иная траектория Тунгусского метеорита - по одной из наиболее верных, на наш взгляд, гипотез метеорит на огромной скорости от 30 до 90 км/с по касательной к поверхности Земли, возможно, ударился о поверхность, разрушился и, теряя количество движения, ушел вверх, а затем наиболее крупный осколок ушел в космос, а мелкие осколки рассыпались по неустановленной до сих пор площади земли. В пользу этой гипотезы много фактов, в том числе многочисленные находки экспедиций АН СССР.
Гипотезы и факты по траекториям бомбардировок метеоритами земной поверхности, на наш взгляд, хорошо согласуются с реальным строением Солнечной системы.
При движении вокруг Солнца наша планета вращается с постоянной скоростью вокруг своей оси. Вращение Земли происходит в восточном направлении, поэтому Солнце всходит на востоке, а заходит на западе. Время полного оборота планеты вокруг своей оси называется периодом вращения, или сутками, которые на Земле длятся 24 часа 56 минут.
Земля не является вполне идеальным шаром: она слегка сплюснута у полюсов, и ее полярный диаметр на 38 км меньше экваториального. Такую форму Земля приобрела благодаря центробежной силе, выталкивающей материал от центра к периферии. Земля, подобно восьми другим планетам Солнечной системы, движется вокруг светила по эллиптической, или овальной, траектории, называемой околосолнечной орбитой. Время полного оборота планеты на орбите называется периодом обращения вокруг Солнца, или земным годом. Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, совершает свой полный виток за 88 суток, Земле же для этого требуется 365,26 земных суток. Луна обращается вокруг Земли примерно за 27 суток. Полная смена лунных фаз происходит примерно за 29 суток, что составляет лунный месяц.
Таким образом, анализ траекторий космических объектов, строения Солнечной системы и географии крупнейших землетрясений позволяет утверждать, что крупнейшие землетрясения происходят в основном в экваториальной зоне Земли между тропиками Рака и Козерога, инициированы внешними силами, связывающими объекты Солнечной системы, и бомбардировкой Земли метеоритами.
5. Модели бомбардировки
Известны множество гипотез строения Земли, построенных
специалистами разных областей знаний и научных школ; многие из гипотез базируются на результатах сейсмологических исследований, изучения строения земной коры с экстраполяцией внутри и др.
Условно гипотезы о строении Земли можно разделить на 3-слойную, 4слойную и 5-слойную.
3- слойная структура включает литосферу - верхнюю каменную оболочку земли мощностью около 3000 км, внешнее ядро, находящееся в жидком состоянии, разогретое до 5000оС, центральное ядро, состоящее из очень плотного вещества.
4- слойная структура включает - верхний слой - твердая каменная оболочка - кора; далее - расплавленная густая постоянно движущаяся каменная масса; далее - слой раскаленного жидкого металла и центральное твердое металлическое ядро.
5- слойная структура - верхний слой - кора, океаническая мощностью 710 км, континентальная - 30-50 км; верхняя мантия - твердая, ~1000 км; нижняя мантия - твердая, сильно перегретая, ~ 2000 км; внешнее ядро - жидкое каменное ~ 2300 км; внутреннее ядро - твердое или плазмоид.
Следует констатировать, что это все некие косвенные данные.
Реальные результаты, полученные при бурении скважин на Кольском полуострове и Тырнаузской скважины на Северном Кавказе, весьма существенно отличаются от теоретических представлений о строении земной коры. Геологический прогноз разреза скважин оказался неверным, так неожиданно вскрылся новый рудный горизонт медно-никелевых руд на глубине 1,6 - 1,8 км, прогнозируемых на глубине 7 км базальтов не оказалось и на предельной глубине 12 км. Вместо базальтов оказались архейские гнейсы, гораздо более прочные и плотные, а также высокопористые трещиноватые породы, насыщенные сильно минерализованными водами и т.д.
Некоторые данные о строении верхнего слоя земли - коры с материками и океанами, горами и впадинами представлены в табл. 3.
Таблица 3
Название Площадь (тыс. км2) Площадь (%) Высота макс. (м) Название Г лубина макс. (м)
Евразия 54 487 10,5 8 848 Эверест
Африка 30 319 6 5 895 Килиманджаро
Северная Америка 24 247 4,5 6 193 Мак-Кинли
Южная Америка 17 834 3.5 6 960 Аконкагуа
Антарктида 14 100 3 5 140 Массив Вильсона
Австралия 7 687 1,5 2 230 Косцюшко
Тихий океан 91 655 35 Марианский 11 022
желоб
Атлантический океан 76 174 18 Желоб Пуэрто-Рико 8 742
Индийский океан 14 699 15 Зондский желоб 7 209
Северный ледовитый океан 3 Желоб Литке 5 527
Очевидно, что 71 % случаев бомбардировки Земли космическими объектами приходится на водную поверхность.
В атмосферу Земли ежедневно врезается свыше 50 тонн метеоров самых разных размеров со скоростью 30...90 км/с. Около 500 метеоритов более 1 см в поперечнике - «чертовы пальцы» достигают поверхности Земли. Метеорит, упавший в Аризоне, оставил воронку диаметром 1,2 км и глубиной 170 м. Космический объект диаметром 10 км упал на полуостров Юкатан в Мексике, расплавленные куски пород разлетелись на тысячи км. Гигантские волны высотой около 1 км смыли все на Земле. Возможно, в результате этой катастрофы и вымерли динозавры.
На дне моря Беллинсгаузена у южного побережья Чили обнаружена кратерная структура от астероида диаметром в 1 км на глубине 5 км, эта астроблема известна под названием «Элтанин». В Набии обнаружена астроблема Г оба, масса метеорита равна 60 т.
Под песками пустыни Калахари (Мороквенг) обнаружена астроблема диаметром около 120 км.
Астроблема «Санбери» в провинции Онтарио (Канада), изученная проф. Дж Спреем из университета провинции Нью-Браунсвик, имеет под кратером стекловидное тело оплавленных при ударе метеорита пород мощностью около 1 км.
Некоторые ученые считают астроблемой Приаральскую кольцевую структуру диаметром 700 км.
Всего на Земле обнаружено и изучено более 1500 астроблем.
Большие лунные кратеры имеют глубину до километра при диаметре 200 км и разную структуру: террасированную, лучевую, концентрическую, что, видимо, связано со скоростью, массой и траекторией движения космических объектов.
Рассмотрение и анализ характеристик плотности, твердости и прочности пород земной поверхности позволяет выдвинуть гипотезу о моделях бомбардировки Земли космическими объектами.
Первая модель бомбардировки - относительно небольшими по массе каменными метеоритами со скоростями, существенно погашенными в атмосфере Земли, углами атаки от 30 до 90о, падающими в воду или в горах на твердые породы, а также в пустынях на песок или щебень. По этой модели возникают небольшие по мощности разрушения, и таких случаев -подавляющее большинство.
Вторая модель бомбардировки - метеоритами с количеством движения, вызывающим при ударе о землю разрушение метеорита, или попадание в песок, гравий и т.п. Это модель с диссипацией энергии в зоне контакта метеорита с землей. Математическое моделирвоание на численно-аналитической модели сверхскоростных взаимодействий показывает, что бомбардировка АЭС по этой модели также безопасна для защитного купола реактора при прямом попадании до значений количества движения, равных или меньших 0,43 ткм/с.
Третья модель бомбардировки - метеоритами с количеством движения, большим 0,43 т км/с, опасными для прямого попадания в защитный купол реактора, а также опасными для кинематических возмущений поверхности в ближайшей зоне от реактора АЭС.
Другой класс моделей бомбардировки поверхности Земли космическими объектами описывает диссипативное ударное взаимодействие объектов с водой, гранитом, песком, различными почвами.
Таким образом, землетрясения, по выдвинутой в 4-м разделе настоящей статьи гипотезе, с учетом предлагаемых моделей бомбардировки, в большинстве случаев связаны с бомбардировкой Земли космическими объектами.
Отсюда следует вывод о том, что надежность атомных станций может быть повышена с использованием методов защиты АЭС от бомбардировки космическими объектами.
6. Повышение надежности АЭС
Проектирование, строительство и эксплуатация АЭС ведутся по нормам и правилам ядерной и радиационной безопасности МАГАТЭ и отечественным СНИП. Динамические воздействия, учитываемые при проектировании АЭС, делятся на естественные - внешние и искусственные - внутренние. К учитываемым внешним нагрузкам относятся нагрузки воздушной ударной волны, нагрузки от падения самолета (2 т, 215 м/с), нагрузки ураганов и торнадо. Отдельно учитываются сейсмические нагрузки для районов с сейсмичностью 4 балла и выше со средней повторяемостью 1 раз в 100, 1000 и 10000 лет. Сейсмичность районов интенсивностью менее 6 баллов оцениваются с учетом описательной части шкалы MSK-64. На площадках сейсмичностью 9 баллов и выше строительство АЭС не допускается. Удаление АЭС от потенциальных очаговых зон должно быть не менее 12 км с очагами 5,1 - 6 баллов и 75 км с очагами 7 - 8 баллов.
Основы комплексных исследований сейсмостойкости конструкций и оборудования АЭС созданы Амбриашвили Ю.К., Кирилловым А.П., Лапшиным А.Л. и др. русскими учеными.
Интеллектуальный анализ данных о землетрясениях, проведенный авторами настоящей статьи различными методами Data Mining, позволяет утверждать, что повышение надежности АЭС с использованием методов защиты реакторов от бомбардировки космическими объектами - реальный путь развития атомной энергетики.
Среди множества методов защиты АЭС от бомбардировки космическими объектами наиболее реальными в настоящее время следует признать метод
рационального выбора района строительства АЭС вне опасной зоны бомбардировки. Таких районов довольно много, надо упомянуть, что из 450 с лишним атомных станций большинство построенных безаварийных АЭС в США, Франции, Германии, Великобритании, Канады и Испании построены именно в таких районах. Безусловно перспективным путем развития безопасной энергетики является путь проектирования и строительства мобильных АЭС, по которому следует атомная энергетика России.
Другими важными методами защиты АЭС от бомбардировки космическими объектами являются методы ударовибровлаготеплозащиты уже построенных станций в опасной зоне. Среди эффективных методов, хорошо исследованных в ракетно-космической технике, можно рекомендовать методов многослойной защиты с упругими и вязкоупругими слоями из различных материалов [1].
Перспективными методами защиты АЭС от бомбардировки космическими объектами являются методы обнаружения космических объектов, вычисления их траекторий и корректировки траекторий или уничтожение наиболее опасных из них.
Заключение
1. Главной причиной катастрофы Японской прибрежной АЭС «Фукусима-1» является воздействие двух природных явлений: землетрясения в 9 магнитуд и мощной 30-метровой волны - цунами.
2. Около 76 % наиболее мощных и разрушительных землетрясений происходят в Китае, Японии и др. странах Азии; до 80 % всех землетрясений приходится на побережье Тихого океана; подавляющее большинство землетрясений зарегистрировано в экваториальной зоне между тропиками Рака и Козерога и не совпадает с очертаниями литосферных плит.
3. Разрушительные и самые мощные землетрясения по наблюдениям за последние 120 лет не имеют тенденции к нарастанию их количества и мощности.
4. Объективно существующая системная фундаментальная закономерность в годовых циклах землетрясений связана с циклами смены времен года и временами максимумов основных метеорных потоков, попадающих в атмосферу Земли.
5. Внешние силы периодического действия, существующие в Солнечной системе и определяющие основные траектории космических объектов, являются базовыми по отношению к внутренним силам на планетах, астероидах, кометах, метеорах и др.; вероятно, именно внешние силы управляют процессами, приводящими к землетрясениям на Земле и бомбардировке планет и их спутников в Солнечной системе.
6. Мощность, разрушительная сила, периодичность, место и время землетрясений связаны в основном с метеорными потоками, попадающими в атмосферу Земли и превращающимися в метеориты при бомбардировке наиболее скоростными, тяжелыми и прочными из множества метеорах в потоках.
7. Подавляющая часть метеоритов падает в бассейн Тихого океана, в другие океаны и моря; значительная часть - в малонаселенные районы материков - пустыни, саванну, тайгу, болота и т.д.
8. Перспективы развития атомной энергетики зависят от безопасности АЭС; безопасность станций непосредственно связана с природными экстремальными явлениями типа землетрясений, цунами и пр.
9. Обеспечение безопасности АЭС не может быть реализовано без развития методов повышения надежности реакторов станций; в числе основных методов повышения надежности реакторов приоритетными следует признать методы выбора районов строительства новых реакторов, методы защиты действующих реакторов от бомбардировки космическими объектами, в том числе эффективные методы, принятые в ракетно-космической технике.
Литература
1. Динамика гетерогенных структур. Виброударозащита гетерогенных структур. Том 3. Смогунов В.В., Климинов И.П., Вдовикина О.А., Вольников М.И. / Под ред. В.В. Смогунова - Пенза: изд-во Пенз. гос. Ун-та, 2005 - 497 с.
