Las pantallas calculadas de ‘pelota de playa’ de las pruebas nucleares subterráneas de EE. UU. Podrían ayudar con el monitoreo

Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore calcularon los tensores instantáneos de 130 explosiones nucleares subterráneas y 10 pruebas químicas que ocurrieron en el Sitio de Pruebas de Seguridad Nacional de Nevada.

Andrea Chiang, coautora del nuevo estudio publicado en el Boletín de la Sociedad Sismológica de América.

En lugar de las fuerzas a lo largo de la falla del terremoto, las soluciones del tensor de par calculadas por Chiang y Michael Bassianos representan las fuerzas de implosión, implosión y colapso que ocurrieron durante las pruebas subterráneas. Los investigadores demostraron que estos cálculos se pueden utilizar para distinguir entre erupciones y terremotos y para estimar el rendimiento de las erupciones.

Compilar una base de datos completa de soluciones de tensor de torque para este conjunto único de explosiones cuidadosamente documentadas será útil para los investigadores encargados de monitorear la explosión, dijeron Bassianos y Chiang. Su conjunto de datos refleja explosiones nucleares en el sitio de 1970 a 1992 y explosiones químicas de 1993 a 2019.

“Debido a la moratoria sobre las pruebas nucleares, es más importante que nunca realizar un análisis de los datos antiguos”, dijo Bassianos. “Esperamos que otros miembros de la comunidad puedan utilizar este conjunto de datos para probar, validar y mejorar los métodos”.

En el pasado, las soluciones de tensor de momento eran menos útiles para el monitoreo de explosiones que el análisis sísmico debido a las suposiciones hechas en las ecuaciones, como ignorar cualquier cambio en la magnitud durante el evento, que evitaban importantes aspectos físicos de las explosiones. Recientemente, Chiang et al. Refinaron estas ecuaciones para incluir este tipo de variable.

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En algunas pruebas iniciales, los investigadores pudieron utilizar aspectos de las soluciones de tensión de momento de Nevada para clasificar los eventos sísmicos como terremotos o explosiones. También probaron si los momentos, la combinación de fuerza, deslizamiento y área de ruptura de fallas que los sismólogos usan para determinar la magnitud de un terremoto, pueden usarse para determinar el rendimiento de una erupción.

“Nosotros, como sociedad, sentimos que el momento y la magnitud del momento es una especie de mejor parámetro de cuantificación para un terremoto, por ejemplo, por lo que la pregunta natural es, ¿también es mejor para estimar el rendimiento?” Dijo Bassianus.

El estudio apunta que el momento no siempre se traduce directamente en productividad, sino que se complica por el tipo de roca que rodea la erupción, como también han indicado estudios previos.

“Si la erupción ocurre en una roca fuerte, se acoplará bien y producirá un momento sísmico alto”, explicó Bassianos. “Si está en una roca débil, el mismo tamaño de la erupción se acoplará débilmente y se obtendrá un momento sísmico más pequeño con el mismo rendimiento”.

Los investigadores señalan que las grabaciones de la erupción de Nevada son una mezcla de datos analógicos y digitales, y el estudio destaca la importancia de preservar los conjuntos de datos sísmicos para análisis futuros. En muchos casos, puede ser una carrera contra el tiempo preservar datos en medios que están físicamente degradados o que ya no se pueden leer con las tecnologías actuales, o un esfuerzo que requiere mucho tiempo para leer y digitalizar registros en papel.

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Chiang también destacó la importancia de las personas que trabajaban en redes sísmicas y los detalles que podían aportar sobre estaciones e instrumentos al analizar los registros sísmicos pasados. “También es importante mantener su conocimiento”, dijo.

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