The mechanism of anomaly of charged particles before the earthquake

Full Text

Во всем мире прилагаются громадные усилия для решения проблемы прогноза землетрясений. Тем не менее, часто они оказываются бессильны перед неожиданным натиском земной стихии. Современные методы регистрации предвестников землетрясения характеризуются сложностью созданных алгоритмов для оперативного анализа данных, поступающих в реальном времени, малыми амплитудами интенсивности получаемых сигналов, которые недостаточны для разработки необходимой и надежной системы геодинамических событий сейсмической опасности. Это связано с временной нестабильностью‚ различностью эффектов распределения предвестников и неадекватностью свойств предвестников к параметрам землетрясений в пространстве, что и ставят под сомнение основную цель - заблаговременное прогнозирование сейсмической катастрофы. Возникающие процессы в ядре Земли влияют на флуктуации магнитного поля, вариации геомагнитного поля, воздействуют на протекание геодинамических и геологических изменений, рождающихся энергетическими источниками и создающие различные катастрофы. Многие ученые считают, что при дифференциации вещества участвуют два источника энергий как гравитационный, так и радиоактивный распад тяжелых ядер атомов, высвобождающихся в геосферах ядер Земли. Они способны увеличивать и уменьшать величину аномального действия теплового, магнитного, гравитационного, механического, электромагнитного и электрического полей в локальных очагах как внутри Земли, так и на поверхности [1]. В течения естественных геологических процессов в Земле, связанные с дегазацией из недр, излучаются не только газы, но и энергетические импульсы, действующие на верхнюю мантию, где и разделяются на отрицательные и положительные гравитационные аномалии, рождаются протонный и электронный компонент излучения и т.д. [2]. Пустоты и трещины расширяясь, создают вакуумные ямы, мгновенно нагреваются сами, нагревают гидротермы и расплавляют горные породы, превращая их в магму. С повышением давления внутри в локализованных очагах местных сдвигов земной коры происходит своеобразная инверсия плотности вещества, сопровождающаяся различными газовыми выбросами, их радиоактивный α-распад и взаимодействие с ядрами атомов земной коры, рождаются заряженные частицы, и за счет их вихревого движения, стремящиеся вверх создаются магнитные и энергетические аномалии. В реальных условиях разрушения происходящего землетрясения сопровождается в зависимости от нагрузки первичного удара, поперечными или продольными колебания различной длительности [3]. Участвующие в происходящих процессах ядро земной мантии и кора являются информативными. Наблюдение за различными частицами рожденных в реакциях радиоактивных процессов в этой среде способствуют возможности прогнозирования возникающих сейсмических катастроф. В настоящее время естественные радиоактивные процессы с выделением частиц изучались в широких энергетических спектрах и установлены закономерности изменения их в реальных условиях [4]. Уникальным свойством радиоактивных излучений в энергоактивных геологических средах заключается в том, что радиоактивные элементы в среде выступают, как предвестники землетрясения, так и источник геофизических полей в вещественном преобразовании и участвуют в трансформации энергии. Выяснилось особенности при развитии деформационных явлений своеобразное изменение состояния геологической среды и геофизических полей [5]. При этом присутствия радиоактивных излучений в геологических образованиях приводит к особому энергетическому состоянию среды, которые способны обладать различными свойствами. Следовательно, действия физических полей планетарного масштаба проявляются одновременно в миграционных каналах и геологических структурах. В этом аспекте поровое пространство можно рассматривать как токовые каналы, по которым осуществляется перенос энергии. В совокупности источники радиоактивных элементов или радиоактивных полей рассматриваются как токовые каналы мультипольных источников по всей глубине исследований. А в целом совместное протекание этих процессов, возможно рассматривать в рамках модели солитонового переноса энергии. С другой геологической стороны над сейсмогенной зоной действуют физические поля направленного характера, которые под действием радиоактивных излучений в глубоких водоносных горизонтах кислого состава образуют электрические поля. В целом под воздействиями этих полей в пределах энергетических миграционных каналах формируются резонаторы, приводящие различных частиц к концентрированной передаче или поглощении. В результате чего изменение полей и заряженных частиц можно наблюдать на значительных расстояниях от источника сейсмических зон. Как правило, указанные зоны могут развиваться в адвективных структурах, которые состоят из двух блоков, характеризующиеся инверсией плотностных физических свойств пород. По всей вероятности, в большей степени приурочивается к приподнятому блоку. Отличительной чертой этих блоков является то, что за счет вращения частиц происходит скопление заряженных частиц [Лукьянов, 1990] и полезных компонентов. Заряженные частицы мигрируют благодаря функционированию мощных энергетических каналов, которые развиваются над сейсмогенной зоной. При этом силовые линии магнитного поля выступают в качестве направляющих систем волновода. Тем и связаны пространственно-временная вариация квантового излучения, потоки нейтронов и заряженных частиц, рождающих местных первичных аномальных электрических и магнитных полей в земной коре и должны быть связаны с возрастанием доли протонной компоненты из Земли. Более того все происходящие в ядре Земли процессы похоже с процессами на Солнце, где происходит вихревых закручивание магнитных бур, выбросы плазменных потоков, выделение элементарных заряженных частиц и т.п., но без термоядерного синтеза с огромными внутренными и скомпенсированными внешним гравитационным давлениеми. Следовательно, рождаются заряженные частицы с положительными и отрицательными зарядами, имеющие положительные и отрицательные массы (по-иному солитоны) [6]. В указанных каналах действует беспрепятственный солитоновый перенос заряженных частиц, за счет действия геомагнитных, геотермических, гидродинамических полей планетарного масштаба. Создаются локальные гравитационные аномалия, протекает насыщение пород вдоль геосолитонной трубки и происходят радиоактивная дегазация. С другой стороны, излучаются из недр Земли не только газы, но и энергетические импульсы, в том числе и заряженные частицы, которые обобщаются обычной дегазации Земли на более естественном стечение геологических процессов, реализующие на уровне геосолитонной дегазации Земли. С α-распадом этих газов приводит рождению различных частиц, и амплитуды этих частиц отличаются циклическими изменениями, как физического поля планетарного масштаба, так и во взаимодействии с глубинными процессами при помощи энергоактивных зон. Следует отметить, что при взаимодействии различных полей и деформационных процессов формируются резонансные поля, действующие на миграцию различных частиц, происходит так называемые солитоновый перенос энергии и вещества. В тектонических нарушениях, охватывающие в процессах глубинные слоя земной коры участвуют более энергоактивные зоны. В распределении атмосферного электричества в энергоактивных зонах участвуют α-частицы во взаимодействии с геомагнитным полем земли. Наиболее ярким примером проявления геосолитонов в геофизических полях происхождений землетрясения. В формировании очагов землетрясений в земной коре важную роль играют астрофизические факторы [7]. Считается что, космическая энергия действует на динамику сейсмических процессов, а внутри земная энергия как основа структурно - вещественного преобразования геологической среды и все эти источники энергии дифференцированы. Периоды активаций или затишья геодинамических и сейсмических процессов в литосфере крупной дизъюнктивной зоны регулируются внеземными силами, действующей на нее снаружи, особенно в формировании очагов микротолчков слабых землетрясений. Дифференцированная реакция слагающих структурных элементов на различные твердые деформационные волны, которые формируются под воздействием продуктов трансформации электромагнитной и гравитационной энергии, проявляются в движении структурных неоднородностей земной коры [7]. В этом случае действуют глубокие пласты земной коры, где развитие тектонических нарушения охватывают не только глубинные слой земного пласта, но и верхние части разрезов земной кори. Их можно рассматривать сквозными тектоническими нарушениями служащими концентраторами энергии. В очагах землетрясений оси сжатия и растяжения ориентированы горизонтально, а в смене направления сжатия и растяжения наблюдается ритмичность, схожая с ритмичностью астрофизических процессов. Процессы дегазации на современном этапе геологического развития носят монотонно-переменный характер, совместно происходит импульсные дегазации от регионального до локального пространственного масштаба. В ритме меняются с потоком обильного газовыделения, то уменьшением их, а рожденные от α-распада в ядерно-радиоактивных реакциях с земным веществом потоки заряженных частиц, почти не меняются до тех пор, пока не произошло землетрясение. Согласно результатам регистрации заряженных частиц за последние годы, сформулирована возможные принципы распространения заряженных частиц из глубины. Заряженные частицы за счет соленоидной природы эволюции полей закручивания, создавая пространственно- временные вихревые потоки распространяются по окружности. Мониторинг вариации заряженных частиц можно рассматривать как интегрированной способ изучения радиоактивных излучений, сопровождающихся гравитационного и геомагнитного поля атмосферного электричества [8]. Так по результатам исследования по прогнозированию землетрясений и мониторинга гравитационного поля устанавливается характер развития в сейсмоактивных местах усиления деформационных явлений. Но для понимания концепции и предсказания природных катастроф надо рассматривать происходящих процессов в едином времени, такой механизм действия позволяет приблизиться к выработке надежных принципов предсказания места и времени катастроф земной коре. Проанализированы результаты мониторинга по регистрации заряженных частиц радиоактивных излучений земной коры в целях прогнозирования землетрясений. При мониторинге, в поведении заряженных частиц наблюдаются отклики на происхождение события - землетрясения, которые находятся на удаленных частях земной коры относительно места регистрации заряженных частиц. В этом случае задействованы широкие горизонты земной коры, где развиты тектонические нарушения, охватывающие не только глубокие слои земной коры, но и проявляющихся в верхних частях разрезов. Эти тектонические нарушения можно рассматривать как сквозные токовые каналы, способствующие переносу энергии из больших глубин [9]. На поверхности земли поведение заряженных частиц целесообразно рассматривать в рамках действия полей геомагнитного и атмосферного электричества. Указанные поля у земной поверхности являются несущим полем, которое обеспечивает особенный перенос не только энергии и вещества. Таким образом, распространение потоков заряженных частиц на значительные расстояния от эпицентра землетрясений, могут быть вызваны несущими полями процессов глубинных изменений [10; 11]. В этом аспекте делается анализ результатов мониторинга по регистрации вариации интенсивности заряженных частиц от радиоактивных изучений элементов земной коры до землетрясений. Показывающие вариации излучения интенсивности заряженных частиц регистрации до землетрясений, отмечается повышением их интенсивности [9]. С другой стороны, токовые линии так же служат, как передающими средствами тектонических нарушений, которые участвуют в переносе энергии по периметру от эпицентра. При развивающихся глубинных процессов рождение заряженных частиц в гипоцентре, способствуют появлению солитоновых зон, участвующие активно в переносе энергии. На самом деле физико-техническая природа землетрясений является достаточно сложным процессом, возникающие из-за взаимодействий многочисленных разнообразных явлений как внутри, так и внешними факторами. В формировании очагов землетрясений в земной коре важную роль играют астрофизические факторы, и в передаче внеземной энергии в недра Земли играет земная поверхность [1]. Происхождение активных процессов на Солнце приводит к образованию дополнительно испускаемого потока частиц протонов и альфа частиц с энергиями ~109 эВ, и влияниям корпускулярного излучения сравнительно малых энергий на магнитное поле Земли или факторами других источников энергий. Обнаружены корреляции между активными возмущениями в плазме солнечного ветра, динамикой магнитосферы, сильными флуктуационными деформациями радиационных поясов, вспышечными процессами Солнца, динамическими процессами магнитосфере и ионосфере Земли, вариациями интенсивности космических лучей (КЛ). Имеется связь с временными вариациями потока частиц космического излучения, регистрируемых на земной поверхности и произошедшими землетрясениями. В формировании развития сейсмических процессов действуют трансформации энергии эндогенного (внутри земного) и космического происхождения. Рассматриваемые источники энергии дифференцированы, и эндогенная энергия действует как двигатель структурно-вещественного преобразования геологической среды, а космическая энергия как основа динамики сейсмических процессов [4]. Периоды активации (или затишья) геодинамических и сейсмических процессов в литосфере крупной дизъюнктивной зоны регулируются внеземными силами, действующей на нее извне, создавая микро толчковые очаги слабых землетрясений. Источниками эндогенной энергии, испускающие корпускулярные излучения в земной коре являются природные радиационные распады урана, тория и их продуктов. Корпускулярные излучения создаются атомными заряженными частицами, нейтронами, радиоактивными нуклидами и электромагнитными излучениями с энергией от 10 эВ и выше. Из них около 30 испускаются α-частицами с энергией от 5 до 8 МэВ в зависимости от вида нуклида, которые являются ядром гелия 24He, называемая α-распадом. В отличие от α-частиц, вылетающих из такого же ядра, испускаемые одним и тем же изотопом может быть β-распад (электроны и позитроны) с энергией от 0,1 до 2 МэВ. Медленные β-частицы внутриядерном процессе. Наиболее быстрые появляются в внутри нуклонном процессе, и движутся со скоростями, близкими к скорости света. Взаимодействия β-распада происходит в более глубоких структурах материи, чем α-распад [12]. А также, в природе встречаются и другие радиоактивные атомы, которые существуют со времен образования Земли и будут еще сохраняться в течение миллиардов лет и испускать α-, β-, γ-час-тиц. Эти частицы, будучи как пример эндогенной энергии, во взаимодействии с ядрами атомов земного вещества рождают заряженных частиц различных энергий, в зависимости от типов взаимодействия. Взаимодействия высокоэнергичных проникающих частиц КЛ с земным веществом, расщепляются образовав неустойчивого состояния мезоатомов, приводит к мгновенной диссипации энергии в занимаемом каскадом объеме, сопровождается образование ядерно-электромагнитного каскада. Диссипация энергии возникает от расщеплений ядер и испускания при этом сильно ионизующих частиц протонов, нейтронов, альфа частиц и более тяжелых заряженных осколков первичного ядра. Особенно эффективно происходят процессы расщепления при захвате ядрами нейтронов, которые рождаются в ядерно-электромагнитных каскадах от взаимодействия высокоэнергичных мюонов [12]. Происходят ядерно-радиоактивные реакции, образуется большая объемная плотность тепловыделения, освобождается упругая энергия, запасенная в напряженной среде земной коры, существенно большей, чем первоначальная энергия частиц и осколков ядра. При этом интенсивность «инициированной космическими лучами» тем выше, чем ближе к критическому состоянию сейсмически активная земная кора, где и начинаются подготовка к процессу происхождения землетрясения. До сих пор говорилось о виновности тех или иных случаях частиц космического происхождения, но не было возможности исследовать тот или иной случай приводящее в самом деле к землетрясениям. В экспериментах с КЛ имеется указаний на существование проникающих частиц не мюонной природы. Возможно, такими частицами являются представители «темной материи» или «странной материи», может и «темной энергии», которые сейчас так интенсивно ищут во многих мировых колаборациях. Могут существовать частицы очень сверхвысоких энергий, типа «Х-бозона», которого получили на ускорителе встречных частиц «колайдере», они, попадая Землю разрушает изнутри как микро «серые дыры» поглощая их до насыщения или до самого их поглощения в ядре, приводя к землетрясениям. Не исключено такие сверх высокоэнергичной частицы прибывают на Землю, то для решения проблемы прогнозирования необходимо зондирования их взаимодействии с глубоко залегающих пластов, регистрацией выхода их продуктов потоков нейтронов и интенсивности заряженных частиц. Возникает, необходимость на способ для изучения подобных явлений и на устройство, методом сопоставления получаемых результатов регистрации частиц земной коры и частиц, поступающих из комического пространства на поверхность Земли до происхождения землетрясения, способствующее для выяснения причин возникновения и прогнозирования землетрясений. По результатам изучения аномалий радиоактивных излучений можно заключить, что рожденные заряженные частицы позволяют объединять геологические, сейсмические и ядерные процессы и разработать единую методику: обнаруживать урановые месторождения; картировать сквозные распространения тектонических нарушений; разработать метод краткосрочного прогнозирования землетрясения.

About the authors

Rustam Kh. Rakhimov

Institute of Materials Science, SPA “Physics-Sun”, Academy of Science of Uzbekistan

Email: rustam-shsul@yandex.com
Dr. Sci. (Eng.); Head at the Laboratory No. 1 Tashkent, Republic of Uzbekistan

Asatulla U. Makhsudov

Institute of Materials Science, SPA “Physics-Sun”, Academy of Science of Uzbekistan

Email: asaduz50@rambler.ru
senior researcher Tashkent, Republic of Uzbekistan

References

Supplementary files