اک غار دے نال دھماکے: سبھ توں ودھ خطرہ چھوٹیاں نلکیاں نوں سی

جنوب مشرقی فرانس دے ویرکور پہاڑی سلسلے وچ، شورانش غار ہر سال لگ بھگ 100,000 سیلانیاں دا سواگت کردی اے۔ ایہدا خزانہ سوڈا سٹرا (soda straws) دا اک جنگل اے: کھوکھلے، ادھ شفاف سٹیلیکٹائٹ جو اپنی نوک اُتے لٹکدے پانی دے قطرے دے دوالے کیلسائٹ (calcite) دے چھلے اُتے چھلا چڑھ کے ودھدے نیں۔ ایہہ 3 میٹر تیکر لمے ہوندے نیں تے ایہناں دا قطر لگ بھگ 5 ملی میٹر ہوندا اے، تے کندھ ادھا ملی میٹر موٹی۔ ہر سال 0.09 توں 0.92 ملی میٹر ودھدیاں، سبھ توں لمیاں نلکیاں شاید 3,200 توں 33,000 سال پہلاں بننیاں شروع ہوئیاں ہون۔

فیر اک اساری دا کم آیا۔ چٹانی کندھ دے پیراں وچ لٹکدی تنگ پگڈنڈی، جو سیلانیاں نوں غار تیکر لے جاندی اے، نوں لگ بھگ 100 میٹر تیکر چٹان دی کندھ دے ہور نیڑے سرکاؤنا سی۔ بھاری مشیناں اوس تھاں تیکر نہیں اپڑ سکدیاں سن، ایس لئی چٹان نوں بارود (explosives) نال کٹنا پیا — نلکیاں توں صرف کجھ دسیاں میٹر دُور۔ اجیہیاں بناوٹاں نوں اپڑیا نقصان کدی پورا نہیں ہو سکدا۔

اک سٹیلیکٹائٹ دا سُر ناپنا

ADRGT، Université Grenoble Alpes تے اک مقامی جیو ٹیکنیکل (geotechnical) فرم دے پی. بوٹیلن (P. Bottelin) تے ساتھیاں نے، اوس کمپنی نال رَل کے جو غار چلاؤندی اے تے جیہنے ایس سٹڈی لئی پیسے دتے، شروعات ایس توں کیتی کہ ہر نلکی نوں اوہ سمجھیا جو اوہ مکینکی طور اُتے اے: اک پتلی ٹیوب جو اک سرے توں جکڑی ہوئی اے۔ اجیہی ٹیوب قدرتی تعدد (natural frequencies) دی اک لڑی اُتے تھرتھراؤندی اے — اوہدے اپنے «سُر» — جو اوہدی لمبائی اُتے منحصر نیں: ٹیوب جِنی چھوٹی، سُر اونا اُچا۔

ٹیم نے 15 ٹٹیاں نلکیاں اکٹھیاں کیتیاں، بہتیاں غار دی جھیل دی تہہ توں، تے اک لیزر وائبرومیٹر (laser vibrometer) نال لیبارٹری وچ اوہناں وچوں چار دیاں تھرتھراہٹاں ناپیاں، فیر غار وچ ہلے تیکر لٹکدی اک نلکی دیاں، جتھے اوہدی نوک اُتے پانی دے قطرے نے لیزر دی کرن نوں واپس موڑیا۔ ناپاں تھرتھراؤندے شہتیر (beam) دے کتابی فارمولے نال میل کھاندیاں نیں، 60 گیگا پاسکل دی سختی (Young’s modulus) نال۔ غار والی نلکی، جیہدے تیکر ناپن لئی کوئی نہیں اپڑ سکدا سی، 1.2 ہرٹز اُتے تے 650 ہرٹز تیکر 13 ہور اُچے سُراں اُتے گونجی: سُراں نے اوہدی لمبائی دس دتی، 1.78 میٹر۔ نلکیاں اپنیاں تھرتھراہٹاں نوں مشکل نال ای مدھم کردیاں نیں: اک واری گونجن لگ پین، تے گونجدیاں ای رہندیاں نیں۔

25 نمونیاں اُتے موڑن دے ٹیسٹاں (bending tests) نے اوہ دباؤ (stress) دسیا جیہدے اُتے نلکی ٹٹ جاندی اے: 2.5 توں 16.2 میگا پاسکل دے وچکار۔ ٹیم نے 1.25 میگا پاسکل دی احتیاطی حد رکھی، یعنی سبھ توں کمزور قدر دا ادھا۔

آزمائشی دھماکے

فیر 0.2 کلوگرام تیکر دے نِکے آزمائشی دھماکے ہوئے، جیہناں نوں غار دی کندھ نال جڑے سینسراں نے ریکارڈ کیتا۔ غار والے سینسر توں لگ بھگ 55 میٹر دُور، 0.2 کلوگرام دے اک دھماکے نے چٹان نوں اک سیکنڈ دے دسویں حصے لئی لگ بھگ 1 ملی میٹر فی سیکنڈ نال ہلایا۔ ایہدی تھرتھراہٹ 10 توں 500 ہرٹز تیکر پھیلی ہوئی سی، تے ایہدا سکھر لگ بھگ 175 ہرٹز اُتے سی۔

فیر 2.5 سینٹی میٹر توں 3 میٹر لمیاں نلکیاں دے اک کمپیوٹر ماڈل نے ریکارڈ کیتی ہلجل نوں دوبارہ چلایا۔ نتیجہ عام سوچ دے الٹ اے۔ سبھ توں بھیڑا دباؤ لگ بھگ 15 سینٹی میٹر لمیاں نلکیاں اُتے پیا، جیہناں دا بنیادی سُر بالکل 175 ہرٹز اُتے اے: ایہہ دھماکے نال گونج (resonance) وچ آ جاندیاں نیں۔ 10 سینٹی میٹر توں 1 میٹر دے وچکار والیاں نلکیاں سبھ توں ودھ زد وچ سن؛ لمیاں نلکیاں، بھاویں بھاریاں سن، گھٹ متاثر ہوئیاں۔ گونج بوجھ نوں پنج گُنا تیکر ودھا سکدی اے۔

اساری والے دھماکیاں وچ کئی چارج کجھ دسیاں ملی سیکنڈاں دے وقفے نال چلائے جاندے نیں، تاں جو لہراں آپس وچ جُڑ کے نہ ودھن۔ ماڈل وچ، 20 توں 30 ملی سیکنڈ دے وقفے نال دس چارجاں نے سکھر ہلجل نوں مشکل نال ای ودھایا، لگ بھگ 1 توں 1.3 ملی میٹر فی سیکنڈ تیکر، پر دباؤ نوں 3.5 گُنا کر دتا: لہراں دی لڑی وچ اُچے تعدد ودھ نیں، بالکل اوہی جیہڑے چھوٹیاں نلکیاں پھڑدیاں نیں۔

چٹان لئی رفتار دی حد

ہلجل نوں اودوں تیکر ودھاؤن نال جدوں تیکر دباؤ احتیاطی حد تیکر نہ اپڑ جاوے، اک دہلیز (threshold) لبھی: وقفے نال چلائے دھماکیاں لئی غار دی کندھ اُتے 2.4 ملی میٹر فی سیکنڈ، تے اک کلے دھماکے لئی 8.6۔ فیر اک قانون نے، جو دُوری نال تھرتھراہٹاں دے مدھم ہوون دے ڈھنگ اُتے بٹھایا گیا سی، ایہنوں ہر دُوری اُتے اجازت والے سبھ توں وڈے چارج وچ بدل دتا۔ کھدائی والے دھماکے ایس حد دے اندر کیتے گئے، تے کسے نلکی نوں نقصان نہیں اپڑیا۔

بھونچال والی صورت

ٹیم نے اک علاقائی بھونچال دی سمولیشن وی کیتی: 1962 دے مقامی حوالہ بھونچال دی تھاں، جو کدی ریکارڈ ای نہیں ہویا سی، اوہناں نے 2014 دا بارسیلونیٹ (Barcelonnette) بھونچال ورتیا، جیہدی شدت (magnitude) 5.2 سی تے جو اوہدے مرکز (epicentre) توں لگ بھگ 10 کلومیٹر دُور ریکارڈ ہویا سی۔ زمین دے ڈونگھے اندر، ہلجل دے گھٹ کے سطح والی قدر دا لگ بھگ دسواں حصہ رہ جان دی توقع اے۔ بھونچال ہولی تھرتھراؤندا اے، لگ بھگ 10 ہرٹز توں تھلے، ایس لئی ایس واری 1 توں 2 میٹر لمیاں نلکیاں گونج وچ آؤندیاں نیں۔ دباؤ حد توں تھلے رہیا: اجیہا واقعہ شاید اوہناں نوں نہ توڑے۔

سبق شورانش توں اگے جاندا اے۔ اوہ طریقے جو گونج نوں نظرانداز کر کے صرف سکھر اسراع (peak acceleration) توں کسے سٹیلیکٹائٹ دے خطرے دا اندازہ لاؤندے نیں، خطرے نوں بہت گھٹ کر کے انک سکدے نیں — اوہناں سٹڈیاں لئی اک جھکاؤ (bias) جو ٹٹیاں جاں ثابت غاری بناوٹاں توں پرانے بھونچالاں نوں پڑھدیاں نیں۔ ایہہ سٹڈی، جو 2020 وچ Journal of Seismology وچ چھپی تے ہُن arXiv اُتے پائی گئی اے، صرف بالکل ٹیوب ورگیاں نلکیاں نوں ویکھدی اے؛ موٹے سٹیلیکٹائٹ، ستون (columns) تے پردیاں ورگیاں بناوٹاں (draperies)، ہر اک نوں اپنا وکھرا ماڈل چاہیدا ہووے گا۔