Después de analizar las ondas sísmicas producidas por pequeñas explosiones químicas subterráneas en un sitio de prueba en Vermont, los científicos dicen que algunas características de las ondas sísmicas podrían verse afectadas por la cantidad de gas producido en la explosión.
Este hallazgo inesperado puede tener implicaciones sobre cómo los científicos usan este tipo de explosiones químicas para estudiar indirectamente la señal sísmica de detonaciones nucleares. Los investigadores usan explosiones químicas para aprender más sobre las firmas sísmicas específicas producidas por explosiones, que difieren de las producidas porterremotos - para ayudar a los esfuerzos para detectar y rastrear explosiones de ensayos nucleares bajo entidades como el Tratado de Prohibición Completa de Ensayos Nucleares.
Sin embargo, las explosiones químicas son solo una representación de las explosiones nucleares, y es difícil decir cómo o si los resultados del nuevo estudio pueden aplicarse al monitoreo sísmico de explosiones nucleares, advirtió la autora del estudio Anastasia Stroujkova de Weston Geophysical Corp.
En el estudio publicado en línea en Boletín de la Sociedad Sismológica de América , Stroujkova informa que las características de las ondas P producidas por explosiones químicas dependen de la cantidad de subproductos gaseosos liberados en la cavidad de la roca que es creada por las explosiones. Las ondas P son ondas sísmicas de movimiento rápido que empujan y atraviesan la rocaen la dirección de propagación de la onda, y son la primera parte de una firma sísmica que llega a una estación de monitoreo sísmico.
En particular, el gas persistente no condensable producido en las explosiones pareció afectar el tamaño de la porción de baja frecuencia de las ondas P, lo que podría ser importante para el monitoreo sísmico, dijo Stroujkova. Las ondas sísmicas de alta frecuencia se debilitan más rápido que las ondas de baja frecuencia, a veces perdiéndose entre el ruido de fondo de otras señales sísmicas antes de que puedan llegar a las estaciones de monitoreo a mil o más kilómetros de distancia, "mientras que las bajas frecuencias pueden detectarse y analizarse más lejos de las fuentes", explicó.
En las explosiones nucleares, la amplitud de baja frecuencia también es proporcional al rendimiento o la cantidad de energía descargada por una detonación, señaló Stroujkova, lo que la convierte en "una característica observable importante de las ondas sísmicas".
La cantidad de gas producido en las explosiones químicas podría afectar las ondas P de baja frecuencia de dos maneras posibles, sugirió Stroujkova. El gas en expansión podría contribuir a un aumento en el volumen de la cavidad de la roca producida por la explosión, o el gas podríaestar fracturando la roca circundante durante mucho tiempo después de la explosión inicial. "Se necesita más investigación para comprender mejor y aclarar estos posibles efectos", dijo.
Las explosiones estudiadas por Stroujkova son parte del Experimento de Daños de Nueva Inglaterra NEDE en Vermont, realizado por Weston Geophysical Corp. en colaboración con New England Research, Inc. El objetivo principal de la NEDE es estudiar las ondas sísmicas generadas por explosivosque difieren en el poder de detonación. En particular, el proyecto se ha centrado en las ondas más lentas, cortantes o S, en las que las oscilaciones tienen lugar en el plano perpendicular a las ondas P.
Las pequeñas explosiones estudiadas por Stroujkova fueron alimentadas por una combinación de nitrato de amonio y fueloil o por la Composición B, una mezcla explosiva que se usa a menudo en proyectiles de artillería y minas terrestres. Los explosivos se detonaron en perforaciones en el lecho de roca de granito a profundidades que van desde aproximadamente11 a 13 metros 36 a 46 pies de profundidad. Las explosiones fueron realizadas por un equipo de blásters profesionales dentro de una cantera de roca. Las explosiones, diseñadas para ser completamente contenidas bajo tierra, son más pequeñas que la mayoría de las explosiones utilizadas en la minería de canteras.
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Materiales proporcionado por Sociedad Sismológica de América . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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