СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ В РУКАХ ХИРУРГА?
«ТМ», октябрь. 1970 г.
Старинное здание Московского высшего технического училища имени Н. Баумана знакомо, наверное, всем машиностроителям.
Но сварщики помещаются не здесь. Во дворе стоит отдельный корпус. Там и находится кафедра машин и автоматизации сварочных процессов, руководимая заслуженным деятелем науки и техники РСФСР профессором Г.Николаевым. Уже поднимаясь по лестнице и читая на огромной доске внушительный список имен известных ученых, защитивших здесь кандидатские и докторские диссертации, вы чувствуете, что находитесь в одном из крупнейших научных штабов сварочного дела. И не случайно два молодых воспитанника кафедры, кандидат технических наук А. Григорьянц и доктор технических наук В. Сагалевич, удостоены в этом году премии Ленинского комсомола….
Применимость работы молодых ученых не ограничивается областью сварки. Недавно космонавт В. Севастьянов рассказывал об эксперименте по изучению конструктивных характеристик космического корабля «Союз-9». Космонавты измеряли его деформации, вызываемые условиями вакуума и одностороннего обогрева Солнцем. Но ведь Григорьянц и Сагалевич решили аналогичную задачу. С той только разницей, что источником нагрева у них была сварочная дуга, а не Солнце.
Или такой пример. Группа специалистов под руководством профессора Г. Николаева освоила недавно сварку... костей. Хирург заполняет полость перелома «щебенкой» — смесью мелких осколков живой и консервированной костной ткани — и заливает жидкой пластмассой, играющей роль припоя. Затем заваривает шов ультразвуковым электродом.
Испытанный сначала на животных, этот способ уже позволил сделать 10 операций на людях. В недалеком будущем хирурги надеются сращивать ультразвуком не только конечности, но и кости черепа, приваривать искусственные пластмассовые зубы.
Разумеется, никакие остаточные напряжения, тем более поводки, искажающие форму «конструкций», совершенно недопустимы.
Лауреаты премии Ленинского комсомола Григорьянц и Сагалевич сейчас работают над распространением своей методики и на такие необычные случаи…
ЛОЗОХОДЦЫ И «РАМОЧНИКИ» В СССР
ТМ, январь, 1976 г.
…Наиболее интересные материалы поступили в редакцию от старшего гидрогеолога СМУ-2 треста «Челябводстрой» И. Инютина. Рассказываем о его работах. Но сначала немного истории.
Начало использования «рудоизыскательской лозы» для поисков подземных вод и руды относится к 1 —2-му тысячелетию до н. э. А в XIV—XVI веках н. э. такими «приборами» открыты многие рудные месторождения в ряде стран Западной Европы. Простота «приборов» побудила использовать их для поисков питьевой воды в годы первой и второй мировых войн. Неоднократно предпринимались попытки найти научное объяснение принципа таких устройств. В 1912 году этим занималась комиссия французской академии наук. В 1947—1953 годах по поручению ЮНЕСКО проверял этот эффект голландский профессор С. Тромп. Комиссии подтвердили существование эффекта, но не смогли дать его объяснения.
В СССР изучением эффекта «волшебной палочки» занимается межведомственная комиссия, возглавляемая кандидатом геолого-минералогических наук Н. Сочевановым. Комиссией проведено два семинара — в 1968 и 1971 годах. На втором семинаре с докладом выступил И. Инютин. Он проанализировал, что собой представляет рудоискательская лоза с радиотехнической точки зрения.
Оказывается, ее можно представить себе как катушку индуктивности. Человек, держащий в руках лозу, может представлять собой электрическую емкость и сопротивление. Таким образом, получается колебательный контур. Но контур этот при применении одиночного прутка либо открытый, либо полузакрытый.
«А что, если сделать контур закрытым? — подумал Инютин. — Тогда, вероятно, добротность контура увеличится, и настройка прибора на определенный вид полезного ископаемого будет более точной».
Инютин сконструировал, а затем изготовил трапециевидную рамку из медной трубки (диаметром 8 мм), на верхнем основании трапеции оставил небольшой зазор, в который устанавливается один или несколько конденсаторов (в зависимости от показаний прибора).
Из пяти выбранных им скважин одна оказалась безводной. В этом случае настройку прибора приходилось менять. Таким образом, «.волшебная лоза» настраивалась только для поиска подземных вод. Исследования продолжались. Инютин установил особенность: рамка, настроенная в Челябинске для поиска подземных вод, по мере удаления от города на расстояние 70— 100 км может изменить настройку и вместо воды регистрировать пустоты или наличие руд. То же изменение настройки рамки наблюдается в разное время года и разное время суток. Испытания как одиночных рамок, так и рамок с катушками индуктивности (от 20 до 8 тыс. витков) показали строгую периодичность этих изменений, связанную с изменением геомагнитного поля.
Шесть лет выбором скважин этим методом заняты на Южном Урале четыре гидрогеолога — И. Инютин, В. Реформаторский, С. Круглей, В. Сыч. Из пробуренных более 600 скважин безводными оказались только 8%. Среднегодовая экономия от снижения количества безводных скважин только по СМУ-2 треста «Челябводстрой» составляет 47 тыс. руб.
Подробнее с работами И. Инютина можно ознакомиться по его статье в «Трудах Свердловского ордена Трудового Красного Знамени горного института имени В. В. Вахрушева» (вып. 104-й, Свердловск, 1974 г.).
ЕРЕСЬКО: ЗА 10 ЛЕТ ДО АЛЕНА БОМБАРА…
Е. СУХИНИНА,
Е. ЭИДЕРМАН
ТМ, январь, 1968 г.
Именно жажды больше всего боятся потерпевшие кораблекрушение. С голодом еще как-то можно бороться: даже без рыболовных приспособлении всегда есть надежда поймать несколько рыбешек. Но... пища лишь усиливает жажду.
Мрачные поверья, будто соленая вода вызывает помрачение рассудка и ускоряет гибель, настолько прочно укоренились среди моряков, что многие и многие тысячи людей погибли в океанских просторах, даже не попытавшись глотнуть «мертвой* влаги. И недаром всему миру стало известно имя Алена Бомбара, молодого французского врача, решившего развеять тысячелетнюю легенду о непригодности морской воды для человека. (Опыты Бомбара – 1952 г. прим. М.К.)
Имя советского военно-морского врача П. Ересько известно более узкому кругу людей. А между тем он еще за 10 лет до Бомбара проверил на самом себе, так ли уж безнадежно положение человека, оставшегося наедине с морской стихией.
Отступая с советскими войсками из Херсона, Ересько с тремя товарищами, чтобы не попасть в руки фашистов, вышел в море на случайно подобранной шлюпке, без воды и продовольствия. Летом, под знойными лучами солнца, боролся советский моряк за жизнь, твердо веря, чго спасение придет. Больше того, будучи врачом, он находил в себе силы вести наблюдения за физическим состоянием своих товарищей.
На третий день Ересько и его спутники начали пить морскую воду. К пятому дню ее неприятный вкус уже почти не ощущался. Правда, них наблюдались галлюцинации, но они были вызваны скорее голодом, чем морской водой. Товарищи Ересько погибли от ран. голода и нервного потрясения, а сам он на 36-й день был подобран экипажем советского военного корабля. Последствия истощения быстро ликвидировали. И по сей день половник медицинскойслужбы Ересько работает врачом в городе Николаеве, отзываясь о морской воде самым наилучшим образом.
Он напечатал несколько статей на эту тему.
Не так давно под руководством главного врача военно-морского флота Франции профессора Ори был поставлен ряд интересных опытов. И хотя испытания длились не более 2 - 4 дней, ученые пришли к выводу: лучше пить океанскую воду, чем совсем ничего не пить. Питье соленой воды как бы «обманывает» психику человека…
…Но как же тогда расценивать случай с Ересько, который больше месяца пил морскую воду и ничуть от этого не пострадал? (Вомбар, как известно, пил воду маленькими порциями, чередуя ее с соком рыбы, и здоровье его все же заметно пошатнулось.) Не опровергает ли это грозных выводов крупнейших мировых авторитетов? Оказывается, нет. Дело в том, что соленость воды в различных частях Мирового океана неодинакова. Самый соленый океан мира — Атлантический; 3,5—3,58 процента солей. В Тихом и Индийском океанах вода лишь немногим более «пресная» — 3.46 — 3,51 процента солей, тогда как в Черном море соленость — 0,7—0,85 процента, а в Балтийском — всего 0,2-0,5 процента. Поэтому не исключено, что воду Черного и Балтийского морей можно пить (разумеется, в исключительных случаях) без особого риска…
ОТКРОВЕНИЕ ТОРОНА (ТОРОНОВАЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДКА)
(ТМ, 1977, февраль)
Михаил БЕРЕЖНОЙ, инженер
Не так давно в Макеевке приступили к строительству искусственного моря — водохранилища объемом 2 млн. м3. Оно позволит решить ряд хозяйственных задач и, кроме того, украсит пейзаж города горняков и металлургов.
Отважиться на строительство было непросто. Еще в начале столетия на этом месте велись горные работы. И не исключалась возможность, что через старые шурфы вода будет уходить из моря или, того хуже, проникать в современные выработки.
Но как «реставрировать» картину горных работ более чем полустолетней давности (с тем чтобы принять необходимые меры), если единственная сохранившаяся «документация» — это воспоминания (зачастую туманные) старожилов? Кто возьмет на себя такую смелость?
«Смельчакам» оказался... торон — радиоактивный газ, живущий считанные секунды, которому в справочниках отводится весьма скромное место. Но именно с его помощью донецкие геологи проводят уникальные изыскания, не имеющие аналогов в отечественной и зарубежной практике.
...Путь к признанию был непрост. До 1971 года об этом методе знали единицы. Но в тот год вдруг дало трещину огромное здание Донецкого научно-исследовательского института черной металлургии. И для выяснения причин привлекли ряд служб геологов и строителей. Управление геологических работ треста шахтной геологии Министерства угольной промышленности УССР получило задание проводить бурение. Руководство, узнав об этом, забеспокоилось. И было от чего. Бурить скважины через каждые три метра — громадные затраты труда и средств. Что делать?
— Тогда и вспомнили обо мне, — рассказывает геолог Юрий Рябоштан. — Сказали: надежда на ваш торон... Я уже несколько лет занимался радиоактивными газами, но об этом почти никто не знал. Тут пришлось впервые выходить со своими опытами на широкую публику.
Он взял серию проб. Картина стала ясна: «живое» нарушение. Когда геолог выложил на стол данные, они вызвали недоумение. «Как можно было обнаружить это нарушение, Юрий Сергеевич? — удивлялись многие — Ведь бурения, как такового не было. Не слишком ли вы доверяетесь вашему методу?»
Торон не подвел его. А геолог решил проследить обнаруженное нарушение дальше. И увидел, что оно простиралось и на другую сторону реки Кальмиус, где стояли девятиэтажные дома. Недоверчивые строители усмехались: «Вот куда шагнула трещина по вашим данным! А почему же с домами ничего не происходит?»
— «Не знаю, — ответил Рябоштан. — Но дома в опасности».
И уехал в поле. Он и в самом деле не знал, почему дома стояли нетронутыми, хотя торон предсказывал беду.
А потом пришла телеграмма: «Срочно приезжай!» Оказывается, за Кальмиусом лопнули девятиэтажки.
Строители вспомнили о его «пророчествах». Отношение к новому методу мгновенно изменилось. Раньше строители не верили геологу, а теперь решили, что он оракул. И засыпали заказами на изыскательские работы...
Торон получил признание, которое впоследствии было подтверждено документально. Способ выявления современных геодинамических движений в тектонических структурах, разработанный геологом управления геологических работ треста шахтной геологии Министерства угольной промышленности УССР Юрием Сергеевичем Рябоштаном и подтвержденный лабораторным путем доцентом кафедры ядерной геофизики Московского геологоразведочного института Людмилой Валентиновной Горбушиной (соавтор) признан изобретением (а. с. 396659).
Физическая основа изобретения — процессы радиоактивных распадов в природных средах и миграции радиоактивных элементов под влиянием физических полей: ультразвуковых, электромагнитных и других. Если раньше предполагалось, что из геологической среды в основном выделяются так называемые атомы отдачи, то есть атомы газов, которые «отстреливаются» от радиоактивных элементов (торий, радий) при их распаде, а основными законами движения считались диффузия и конвекция, то в настоящее время стало ясно, что механизм как выделения, так и распространения этих газов значительно сложнее. Он во многом определяется уровнем и характером физических полей (гравитационных, магнитных, электрических и т. д.), в которых находится геологическое вещество. Состояние массива прямо связано с рядом факторов, в том числе и глобальных, космических. Например, было замечено: в разные годы характер активности тектонических зон различен. И когда проанализировали состояние массивов за период 1964 — 1974 годов, получилась любопытная кривая (рис. слева). Из нее видно, что наиболее бурными были 1965 и 1972 годы, а наиболее спокойными 1967—1969 годы. Дома в Донецке трещали как раз в 1972 году.
Самое удивительное, что именно в 1965 и 1972 годах происходили резкие смены солнечной активности. Отсюда вывод: динамика космических процессов, геодинамика земной коры —
все находит четкое отображение в процессах выделения радиоактивных газов, их распространения.
Итак, сущность изобретения заключена в возможности изучения и прогнозирования движений земной коры по анализу радиоактивных газов. Оказывается, ежегодно территория Донбасса в среднем «подрастает» на 3 мм, что установлено работами видного советского геолога Г.Конькова. Если бы этот процесс протекал с постоянной скоростью, то за миллионы лет существования наш
край превратился бы в многокилометровую гору. Горой он не стал, что-то помешало. Стал кряжем...
А рост продолжается. Три миллиметра — это в среднем. Некоторые участки за год поднимаются на 6 мм, иные еще больше. Например, железнодорожная будка №119 на линии Дебальцево — Колпаково за последние 20 лет поднялась на 537 мм. Иные участки, наоборот,
отстают. И создается впечатление отрицательной скорости. Старики рассказывают, что Еленовская церковь строилась так, чтобы крест ее виден был на всю округу. Ныне тот крест издалека уже не увидишь...
Как громадная глыба льда во время весеннего половодья раскалывается на более мелкие льдины, так и земная кора разделяется на блоки и площади. Их размеры не очень велики: 5x7 км, иногда чуть больше или меньше. Если по ним раскроить и раскрасить карту Донбасса, она представит собой пеструю мозаичную картину. Можно сравнить Донбасс с каменным морем: где-то оно спокойно, где-то волнуется. А мы живем в этом «море», строим дома, заводы, шахты. И если архитектору повезло: угадал, где поставить дом, тот стоит. Но представьте, что дом оказался на границе двух блоков. Блоки «танцуют», амплитуда их взаимных перемещений исчисляется уже
сантиметрами. Добро, если бы «танец» был медленным — это не так страшно. Однако зачастую блоки предпочитают быстрый: поднялся — опустился. Такая тряска и разрушает строение.
Есть немало плачевных примеров, когда исчезала из колодцев вода, пустели искусственные озера... Был шов, о нем не знали. Но наступало время, он раскрывался и «проглатывал» воду. Трудно даже предположить, откуда следует ждать «удара», если не знать, где проходят швы. В море — чем длиннее корабль, тем спокойнее он реагирует на штормы.
Здесь же наоборот, чем протяженнее сооружение, тем больше опасность. Учитывая это, легко понять, как важно располагать структурной картой застраиваемых территорий.
Дома и предприятия становятся все крупнее. И надо строить их так, чтобы впоследствии был минимум риска. Но как составить карты застраиваемых территорий, чтобы заранее знать все опасные места?
Возможности буровой разведки малоэффективны. При широкой сетке мелкие нарушения поймать очень трудно. Бурить же густой сеткой экономически нецелесообразно, ибо это требует огромных затрат.
— Я пошел по другому пути, — говорит Юрий Сергеевич. — Вспомнил, что в 1966 году во время землетрясения в Ташкенте в гидрогеологической скважине в три раза поднялся уровень радиации минеральной воды. Вначале на это никто не обратил внимания. Но при последующих толчках она вновь повысилась. Загорались неоновые лампы, хотя их никто не включал. По стенам ползли голубоватые змеи. А во время землетрясения в Перу над горами возник громадный светящийся венец...
И я начал пристальнее присматриваться к радиоактивным газам.
Радиоактивные газы, среди которых наиболее важную роль играют торон и родон, образуются повсеместно, где бы мы ни взяли породу. Еще в 1922 году ученый Л. Богоявленский сконструировал переносной электроскоп, с помощью которого обнаружил, что над трещинами и в пещерах воздух обладает высокой ионизирующей способностью, вызванной повышенным присутствием радиоактивных газов. Это был первый прибор для изучения эманации.
В Донбассе эманационные работы стали проводиться с 1964 года. Оказалось, что наличие больших количеств радиоактивных газов на поверхности позволяет уверенно выявлять места нарушений и трещин, скрытых под наносами. Однако в дальнейшем выяснилось, что образование этих газов и их концентрация связаны не только с наличием трещин, но и — в гораздо большей степени — с движением земной коры. При большем динамическом давлении из породы, как вода из творога, выделяются радиоактивные газы. Полученные в ходе исследований результаты и легли в основу изобретения Ю. Рябоштана.
Его заслуга в том, что он, установив четкую взаимосвязь между сдвиговыми явлениями в земной коре и сопровождающим эти процессы активным выделением торона, предложил простой и надежный способ выявления потенциально опасных участков. Вооружившись детектором радиоактивных газов, вы можете «по запаху» торона двигаться вдоль трещины или иной аномалии в породе, четко определяя ее протяженность и конфигурацию. Работу эту можно сравнить с действиями розыскной собаки, идущей по следу преступника.
Проблема диагностировки трещин насущна для Донбасса, где земная кора в отдельных местах уже «издергана», а в ее и без того бурную жизнь вмешиваются подземные работы. Но здания трещат и в Сумах, и в Крыму, в других местах республики и страны. Не случайно, узнав об изобретении донецкого геолога, его засыпали приглашениями провести разведывательные работы строители Армении, Узбекистана, Крыма, Белоруссии.
Метод Рябоштана находится на стыке многих наук: ядерной физики, геодинамики, геологии. Его использование — искусство, а не ремесло. И требует от исполнителей высокой профессиональной подготовки.
Геологоразведочная партия Рябоштана состоит из сорока человек. За короткий срок она выполнила ряд изыскательских работ с внушительным экономическим эффектом.
Только по трем объектам в Макеевке — общежитию в поселке Макеевка-Западная, главному корпусу инженерно-строительного института и одному из будущих жилых массивов — экономия превысила миллион рублей, тогда как расходы на содержание партии и проведение работ составили всего 18 тысяч рублей.
Выполнены также важные заказы институтов Донецкпроект, Донбасс-гражданпроект, УКСов Горловки, Дзержинска, Харькова.
— Дом для меня, — рассказывает Рябоштан, — прежде всего модель, подтверждающая идею. Он интересен как объект, способствующий выявлению движения горных массивов. Строители иногда говорят: «Что-то слишком много вы рисуете швов. Где строить?» Да, мы порой выдаем для них горькую сетку. Это йод на раны проектировщиков. И они смотрят на нас, как ребенок на врача: мол, пришел дядя и сделал больно. Но ведь раны-то не будет!..
Строить вслепую хватит. Метод Рябоштана полезен строителям, на его основе с большой степенью достоверности можно прогнозировать шахтные выбросы. Но проблема глубже. В конечном счете речь идет о взаимоотношениях человека со средой обитания.
Геологическая практика свидетельствует, что массив не просто отдает уголь, пропускает шахтный штрек или метро. Он перестраивается. Внедрение в глубь коры нарушает ее равновесие. Видимых смещений вроде бы не наблюдается. Но при определенных условиях разрушающие элементы будут активизироваться. Мы боремся за природу, за лес и чистый воздух. Настало время всерьез подумать и о сохранении равновесия земной коры.
Сейчас особенно остро ставятся вопросы изучения тектонического строения самых верхних, приповерхностных горизонтов. Это объясняется тем, что районы добычи полезных ископаемых одновременно являются и районами широкого промышленного и гражданского строительства. Деформации верхних горизонтов земной коры, вызванные горными работами, приводят к усилению естественной активности тектонических нарушений, к оживлению старых, уже «залеченных» трещин.
Торон неожиданно оказался откровенным собеседником. И несомненно, информация, которую он доверительно сообщает, требует к себе особого внимания.
...Мы прощались с геологом. Я спросил его о дальнейших планах.
— В свое время под одним из городов Донбасса, — сказал он, — был оставлен целик коксующихся углей. Он прошел под ответственными объектами, железнодорожным полотном. Это суперцелик. И «вытащить» его — задача необычайно сложная. Предстоит детальная съемка. Нужно так спланировать горные работы, чтобы был минимум нарушений. Предлагают вынимать уголь и забивать выработки. Я полагаю, можно обойтись и без забивки, но нужны детальные расчеты…
|
|
