A földrengés tudománya

Ez a cikk több mint egy éve került publikálásra. A cikkben szereplő információk a megjelenéskor pontosak voltak, de mára elavultak lehetnek.

A világ egyes pontjain a földrengés veszélye állandó fenyegetettséget jelent az ott élőknek. A bármely percben bekövetkező természeti katasztrófa árnyékában sok helyen évtizedek óta jellegzetes építési módozatok terjedtek el. A jól megválasztott technológia és alapanyag ugyanis nemcsak az anyagi károkat mérsékli, hanem életek ezreit mentheti meg.

A kis színes híradások között jelent meg egy éve a hazai lapokban az a bejelentés, mely szerint átadták a világ első földrengésbiztos repülőterét Isztambulban. A maga nemében egyedülálló létesítmény híre csak most értékelődött fel igazán, amikor március közepén minden korábbinál nagyobb földmozgás rázta meg Japánt. Ekkor került ismét az érdeklődés középpontjába minden olyan építési technológia, amely nagyságrendekkel csökkentheti a rengés után bekövetkező anyagi károkat, és emberi életeket óvhat meg.

Biztonságos repülőtér

A törökországi beruházás elsősorban közvetett hatása miatt válhat létfontosságúvá a váratlanul bekövetkező természeti katasztrófa idején. Az építkezésbe a helyi kormány a néhány évvel korábban Haitin, majd Chilében bekövetkezett földrengés egyértelmű tanulságai miatt vágott bele. A két országot sújtó hatalmas földmozgás után ugyanis azért nem sikerült azonnal mentőcsapatokat és -eszközöket küldeni az érintett területekre, mert a kikötőkkel, utakkal, vasutakkal együtt romba dőltek a repülőterek kiszolgálóépületei is.

A törökök most a hasonló gondok elkerülésére hozták eleve földrengéstűrő technológiával tető alá Isztambul új repülőterének épületeit. És nem is kellett sokáig várni a főpróbára: a Boszporusz keleti, vagyis ázsiai partján létesített Sabiha Gökcen repülőtér csarnokai és kiszolgálóépületei a felhúzásuk után nem sokkal bekövetkezett földrengés idején már jól vizsgáztak „rengéscsillapításból”. Míg ugyanis a műszerek Isztambulban egyértelműen regisztrálták a rengést, a légikikötő épületeiben gyakorlatilag semmi jele nem volt a mozgásnak.

Ez annak köszönhető, hogy a kivitelező az acélszerkezetű épületek tartóoszlopai alá rengéscsillapítókat helyezett el, melyek aztán képesek lehetnek elnyelni – vagy legalábbis számottevő mértékben csillapítani – a talajt megmozgató rengéseket. A beszámolók szerint a tartóoszlopok a talajba mélyített acélbeton tömbökre támaszkodnak, a betonalapokra acéltányérokat szereltek, a felső és alsó tányérok között pedig hatalmas gördülőcsapágy mozog. A különféle tesztek és számítások azt mutatják, hogy ennek a technológiának köszönhetően a létesítmény minden további nélkül át tudna vészelni akár egy 7,4-es amplitúdójú rengést is. Ilyesmire pedig ebben a térségben bármikor számítani lehet. Ekkora erősségű mozgás legutóbb 1999-ben rázta meg a környéket, és a szakemberek hatvanszázalékos biztonsággal állítják: legkésőbb 2040-ig ismét be fog következni hasonló esemény.

Nincs téglaház

A törökök elővigyázatossága azonban kismiska a japánokéhoz képest. Sőt a távol-keleti szigetország – földrajzi elhelyezkedése miatt – a földrengés ellen a leginkább felkészült állam az egész világon. Ennek egyik legszembeötlőbb jele, hogy itt senki sem épít téglából házat – az ugyanis túlságosan merev szerkezetet alkotna, amely rugalmasság híján nem tudna ellenállni a nagyobb rengéseknek. Ezért leginkább könnyű acélszerkezetes, illetve fából készült házak jellemzik a japán tájat – ráadásul sok esetben lapostetővel, hogy ezzel is csökkentsék az épületek tömegét. A világon egyébként két alapvető technológiát használnak az építészek földrengés ellen. Az egyik esetben az ingatlan talapzatába acélszerkezetet helyeznek el, és ez nyeli el a rezgéseket, a másikban pedig olyan gerendákat és oszlopokat használnak, amelyek kellően rugalmasak, így rezgésállóvá teszik a ház falait.

E technológia továbbgondolásának jegyében fejlesztették ki nemrég a michigani egyetem kutatói a magas betonépületekbe szánt új megerősítési módszerüket. Ennek lényege, hogy a mérnökök acélszál erősítésű betont használtak az úgynevezett kiváltó gerendák elkészítéséhez. (Ezek a gerendák a falakat kötik össze az ajtók, ablakok fölött.) Amikor pedig egy ilyen, négyemeletes épület 40 százalékosra kicsinyített modelljét szimulált földrengésnek tették ki, azt tapasztalták, hogy az épület tetejének az alaphoz viszonyított relatív elmozdulása a három százalékot is kibírta károsodás nélkül – miközben ez az arány egy átlagos földmozgás esetén mindössze 1-2 százalék. A kísérletről közzétett videofelvételen megdöbbentő látni, ahogy az építmény valósággal úgy ingadozik, mint egy nádszál a szélben, és mégsem történik semmi baja.

Sok vidéken persze anyagi okokból fel sem merülhet, hogy betonból építkezzenek – de itt is meg kell védeni a házakat a földrengés hatásaitól. Ebből a szempontból volt jelentős az a kísérlet, amelyet a közelmúltban az Egyesült Államokban végeztek. Eszerint egy kellő alapossággal megépített szalmaház – legfeljebb néhány repedéssel – kibírhatja akár a Richter-skála szerinti 6,7-es erősségű földrengést is. Ez az eredmény nemcsak önmagában volt érdekes, hanem értékes adatokkal szolgált a rengésálló tervezés továbbfejlesztéséhez is. Márpedig a szalmafal jellemző tulajdonsága, hogy akár 20-30 százalékos átmeneti méretváltozás után is visszanyeri eredeti méretét, méghozzá úgy, hogy közben az őt ért energia nagy részét elnyeli. És ha egy épület alapja, teteje, rögzítései is a megfelelő technológiával vannak kialakítva, akkor valóban földrengésálló építményről beszélhetünk.

Ágyban, párnák közt

Végtelenül banális, ám annál nagyobb jelentőségű tény, hogy a statisztikák szerint a világon tapasztalt földmozgások halálos áldozatainak nagy része úgy veszti el életét, hogy az ágyban fekve agyonütik az épület lehulló darabjai. Ennek megfelelően ma már nemcsak a házakat alakítják ki földrengésálló módon, de mind többen próbálnak hasonló biztonságot nyújtó ágyakat is kifejleszteni. A bonni egyetem geofizikai intézetének munkatársa, Hans-Joachim Kümpel már több országban is szabadalmaztatta különleges fekhelyét, mely az autók légzsákjáéhoz hasonló alapelven működik. Egy az ágyba épített érzékelő- készülék a nap 24 órájában észleli a rengéseket. Amint azok meghaladnak egy bizonyos mértéket, akkor az ágy alól néhány másodperc alatt fémgyűrűk bújnak elő, és amolyan ketrecként hirtelen körbeölelik a fekvő embert, majd légzsákok fúvódnak fel, hogy a kisebb törmeléket is felfogják. (A szerkezet lényegesnek ítélt dokumentumok, iratok megóvására is alkalmas.)

Az ágy széles körű elterjedését ma még kirívóan magas ára akadályozza, így az elsősorban a jómódúak fényűzése lehet. De ha belegondolunk abba, hogy néhány éve sokak számára még a légzsák is biztonsági luxus volt a járművekben, ma pedig már csaknem minden autó szériatartozéka, akkor máris nagyobb jövőt jósolhatunk a találmánynak. Különösen akkor, ha figyelembe vesszük a geofizikus figyelmeztetését, mely szerint annak valószínűsége, hogy Németországban valaki halálos autóbalesetet szenvedjen, közel akkora, mint azé, hogy a világ valamelyik földrengés-veszélyes részén agyonüsse a lezuhanó mennyezet.

Lehet, hogy a statisztikák szerint ez valóban így van, ám ma mégsem az ilyen veszélyeket tekintjük a legfenyegetőbbnek, hanem például az atomlétesítmények földrengés-biztonságát tartjuk szem előtt. Ennek megfelelően ma már nemigen lehet úgy atomerőművet üzembe helyezni a világon, hogy a létesítményt ne vértezzék fel akár a 8-as erősségű földmozgás ellen. Amikor idehaza a paksi erőművet a hetvenes években építeni kezdték, még nem gondoltak erre a szempontra, ám a kilencvenes évek közepén egy átfogó biztonsági megerősítés keretében már földrengésvédelemmel látták el. Ez akkor is megnyugtató, ha szeizmológusok szerint kevéssé valószínű, hogy Magyarországon olyan erős földmozgás legyen, mint amilyen Japánban most volt.

Idén január óta egyébként hazánkban az építkezésekkor új szabványt kell alkalmazni a földrengésbiztonságra. A tartószerkezetek tervezése során már csak az Eurocode-ot lehet használni: az európai szabvány korábbi magyar megfelelőjéhez képest szigorúbb előírásokat szab meg, így összességében nagyobb biztonságú épületeket kell tervezni. Ez bizonyos esetekben 5-10 százalékkal drágíthatja a kivitelezést – ennyit azonban érdemes áldozni a biztonság oltárán. Bár hazánk nem különösebben veszélyeztetett terület, intő jel lehet a nemrég Oroszlányban és környékén mért 4,8-as földrengés. Ehhez hasonló erősségű mozgás úgy tízévente – vagyis egy emberöltő alatt akár féltucatszor – fordul elő nálunk, ez pedig kellő ok lehet az elővigyázatosságra.

Szőnyi Szilárd

 

Az Antarktiszon próbálták ki az új marsi űrruhát

Az Antarktiszon próbált ki egy új űrruhát az Egyesült Államok űrhajózási hivatalának csapata olyan körülmények között, mint amilyenek a Marson vannak. Az öltözék neve: NDX-1. A ruhapróba egy argentin kutatóbázison zajlott egy héten át szélsőségesen zord időjárási körülmények között, rendkívüli hidegben és állandóan erős, óránként 75 kilométeres sebességgel süvítő szélben. A szakemberek kőzeteket gyűjtöttek, azt tesztelve, hogy miként menne a talajmintavétel a vörös bolygón. A próbaruha 100 ezer dollárba – 20 millió forintba – került. Mintegy 350 különféle anyagból készült, egyebek közt szénszálból, hogy ne legyen túl nehéz. Barack Obama amerikai elnök tavaly azt mondta: a 2030-as évek derekára lehetséges lesz, hogy a Mars körül pályára állítsanak űrhajót emberrel a fedélzetén. A bolygóra lépés még odébb lesz.

www.stop.hu

Teljes arcátültetés egy bostoni kórházban

Egy bostoni kórházban végrehajtották az Egyesült Államok első teljes arcátültetését. A harminc fölötti tagból – orvosokból, nővérekből és más segítőkből – álló csoport a Brigham és Női Kórházban Bohdan Pomahac irányítása alatt március végén hajtotta végre a több mint 15 órán át tartó operációt. A műtét során kicserélték a 25 éves Dallas Wiens teljes arcát: orrát, ajkait, arcbőrét, az arcmimikához szükséges izmokat, valamint az azok mozgatásához és az érzékeléshez nélkülözhetetlen idegeket. A világ első arcátültetését 2010-ben Spanyolországban végezték el.

MTI

Magyar onko-kés a rák felismerésére

Év végén akár emberi műtéteket is végezhetnek a magyar fejlesztésű onko-késsel. Jelenleg az ország három pontján tesztelik az eszközt, amely műtét közben tájékoztatja az orvost, hogy ép vagy rákos sejttel találkozott-e. Takáts Zoltán, a Semmelweis Egyetem kutatója fejlesztette ki az eszközt, melyre a Harvard Medical School és a World’s Best Technology (WBT) fóruma is felfigyelt. A találmány felgyorsítja a biológiai szövetek analízisét, csökkenti a ráksebészeti vizsgálat időtartamát, ugyanakkor növeli annak pontosságát. Az eszköz fő alkalmazási területe a rák- és az érsebészet, illetve a bőrgyógyászati és a plasztikai sebészet. A találmánynak azért van jelentősége, mert a sebészeti beavatkozások során komoly probléma a műtéti területen feltárt szövetrészletek azonosítása, különösen rosszindulatú tumoros elváltozások műtéti terápiája esetében. A tumoros szövet gyakran nem különül el egyértelműen az egészséges szövettől, így pusztán vizuális információra támaszkodva nem távolítható el kellő biztonsággal.

Népszabadság

---