УЛЬТРА ЖӘНЕ ИНФРАДЫБЫСТАРДЫҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ

Арымбаева Нургуль Дуненбаевна

ОҚО Тюлькубас ауданы, Т.Рысқұлов ауылы

Физика пәнінің мұғалімі

 

Тербеліс жиілігі 16 Гц-тен төмен дыбыс толқындары инфрадыбыстар, ал 20000Гц-тен жоғарғысы ультрадыбыстар деп аталады. Бұл дыбыстарды адам құлағы  қабылдамайды, бірақ олар белгілі бір дәрежеде адам ағзасына әсер етеді. Мысалы, 5 Гц-тен 9 Гц-ке дейінгі жиілік аралығында инфрадыбыстар бауырдың, асқазанның, көкбауырдың тербеліс амплитудаларын арттырады, көкірек қуысында ауыртпалық туғызады, ал 12-14 Гц жиіліктерде құлақта шуыл пайда болады. Инфрадыбыстардың адам ағзасына  кері әсері болғандықтан, олар техниркада кеңінен қолданыс таппаған. Алайда инфрадыбыстардың бірнеше жүздеген километрге таралу мүмкіндігі оның әскери мақсатта, балық аулау кәсібінде пайдалануына жол ашты. Теңізде туындайтын инфрадыбыстарды медуза, су шаяны тәріздес жәндіктері жақсы қабылдайды.

Инфрадыбыстардың әсерінен қорғану жолдарының бірі-дыбысты естілетін жиіліктер аймағына көшіру. Ол үшін әртүрлі құрылғылардың қатаңдығы арттырылады, резонанстық, камералық сөндіргіштер пайдаланылады.

Ультрадыбыстар, физикалық және технологиялық әдістерде кеңінен қолданылыс тапқан. Бұл дыбыстарды адамдар арнайы құралдардың көмегімен естиді және қабылдай алады. Ультрыдыбыс толқындарының басты ерекшелігі – оларды дыбыс көзінен белгілі бір бағытта таралатындай етіп бағыттауға болады.

Дыбыстың шағылу құбылысына теңіз тереңдігін өлшеуге арналған құрал-эхолоттың және су астындағы нысаналарды табу үшін қолданылатын сонардың құрылысы негізделген. Шағылған ультрадыбысты пайдаланып, нысананың орнын анықтау тәсілі эхолокация деп аталады. Кеме ттабанына орнатылған құралдардың көмегімен белгілі бір бағытта ультрадыбыстар жіберіледі. Бұл дыбыстар теңіз түбінен немесе  ізделінген нысанадан шағылып, бір мезеттен кейін кемеге қайта оралады. Кемедегі өте сезімтал аспаптардың көмегімен тіркелетін бұл толқындар электр импульстеріне түрлендіріледі де, экранда, мысалы, сүңгуір қайықтың кескіні пайда болады. Теңіз судағы дыбыс жылдамдығын және дыбыстың жіберілген мезеті мен қабылданған мезеті арасында өткен уақытты біле отырып, теңіз тереңдігі немесе су астындағы нысанаға дейінгі қашықтық анықталады.

Ультрадыбыстың көмегімен тастар ұнтақталады, металдарды және аса қатты материалдарды кесу және дәнекерлеу жүзеге асырылады. Алайда ультрадыбысты адамның ұзақ уақыт бойы қабылдауы нерв жүйесіне әсер етеді, қанның құрамының, сапасының және қысымының өзгеруін, бас ауруын тудырады, құлақ та естімей қалуы мүмкін.

Қуатты ультрадыбыс шығару балқыған және кристалл күйлердегі металдар мен шынылардың қасиеттерін өзгерту үшін металлургияда қолданыс тапқан, бұл берілген қасиеттері бар материал жасауға мүмкіндік береді. Кейбір металдар (мысалы, алюминий мен кадмий) қалыпты жағдайларда араласпайды, ультрадыбысты пайдалану олардан қорытпа алуға мүмкіндік береді.

Егер кристалдану күйінді металл қуатты ультрадыбыспен өңделсе, онда бұл-түйіршіктен  ұсақталуына әкеліп соғады да, құйманың структурасы анағұрлым біркелкі болады.

Ультрадыбысты қолдану аса маңызды технологиялық мәселені шешуге – алюминий немесе алюминий қорытпаларын біріктіруге мүмкіндік береді. Басқа металдарға қолдануға болатын дәнекерлеу әдісін алюминийге қолдану мүмкін емес, себебі алюминийдің оттегімен жанасатын бетінде қалыңдығы 0,001 мкм кәдімгі флюстер арқылы ажыратылмайтын тотық қабаты пайда болады.

Ультрадыбысты пайдалана отырып, алюминий мен алюминий қорытпаларының мүлтіксіз жұмсақ дәнекерленуін жүзеге асыруға болады. Сұйық дәнекерде тотықтың пленкасы бұзылады да, балқығкан дәнекер тотықталмаған алюминий бетімен жанасады. Ультрадыбыс дәнекерлегішінің ұштығы тек қызып қана қоймайды, сонымен бірге 20 кГц-ке жуық жиілікпен тербеліс жасайды. Дәнекерлеудің ультрадыбыстық әдістің жалғанған жердің беріктілігін жоғарылататыны соншама үлгілер (мысалы, дәнекерленген сым) жалғастырылған жерден емес, мүлдем басқа жерден үзіледі.

Қазіргі кезде медицина саласы көптеген табыстарға жетті. Жетілдірілген техникалардың көмегімен жеке мүшелердің (бронхылар, бүйректер, асқазан және т.б.) ауруларының белгілерін дәл анықтауға болады.

Ультрадыбысты қолдану арқылы денедегі бөгде заттардың қай жерде тұрғаның анықтайды. Ультрадыбыс аурудың белгісін анықтаумен бірге ауру мүшелерді де емдейді. Жаңа шыққан ерекше аспаптарды қолданып, отаны кеспей жасайтын әдіс кенінен қолданылуда.

Медицинада ультрадыбыс адам денесін ультрадыбыстық (сканерлеу) үшін пайдаланылады. Сүйек, май және бұлшық еттер ультрадыбысты түрліше шағылдырады. Электр импульстеріне түрлендірілген бұл шағылған толқындар  экранда кескін береді. Ультрадыбыстық тексеру жолымен сырқат адамның денесіндегі әртүрлі ауытқулар-қатерлі ісіктерді анықтайды.

Ультрадыбысты диагностикалық мақсатта медицинада қолдану оның денелермен әсерлесу нәтижесінде денелерде жұтылу, жылдамдығының өзгеруі, шағылысқан толқын жиілігінің өзгеруі, энергияның кемуі, және физикалық, химиялық құбылыстарға негізделген.

Инфрадыбыстар – жиілігі 20 Гц-ке дейін болатын тербелістер. Төмен деңгейлік акустикалық тербелістердің максимум деңгейі өнеркәсіп және транспорт көздерінде 100-110 дб (децибел) жетеді. 110-150 децибел не одан көп жиілікте адам ағзасына жағымсыз әсерін тигізеді: жүйке жүйесіне, вестибулярлық анализаторға, жүрек соғысына кері әсер тигізеді.

Инфрадыбыс – «акустикалық нейтрино» — еш кедергісіз бетон қабырғалардан, шыны заттардан оңай өте алады. Инфрадыбыстың ең биік диапазоны 15-40 Гц-ке тең болады. Қазіргі кезде оның min таралу жиілігі 0,001 Гц дейін. Сонымен, инфрадыбыстың жиілігінің диапазоны 15 октав.

Табиғаттағы инфрадыбыс кездері – дауылдар, жанартаулар, электр разрядтар және атмосфералық қысым тербелісі. Ғарыштық ракеталарды ұшырғанда ғаршыкерлер инфрадыбыс әсерінің деңгейі 140 дб (децибел), ал қызмет көрсететін адамдарға 120 децибел. Екі пойыздың кездесуі тоннель ішінде инфрадыбыстық шлейфтің пайда болуына әсер етеді.

Инфрадыбыс біздің күнделікті тіршілігімізде…Осы тақырып бойынша ағылшын акустигі, Рэлия сыйлығының лауреаты, Стефенс дәрігер халықаралық форумдарда ғылыми баяндамалар жазған. Инфрадыбыстық тербелістер, шулар жылуэлектроцентраль арқылы жасалады, олар естілмейді, бірақ зияны зор.

Жалпы айтқанда, инфрадыбыс көздері өте көп. Ал енді инфрадыбыстың адам ағзасына қандай әсер тигізеді, онымен күресуге мүмкін бе?

Инфрадыбыс толқынының таралуы үлкен десек те болады (3,5 Гц жиілікте таралуы 100 метрге тең), адам ағзасына кіруі не таралуы да кең.  Адам инфрадыбысты бар денесімен естиді деуге де болады. Оның қандай зиянды әсері бар? Әрине, бұл туралы тек қысқа мәліметтер ғана бар.

Қазіргі ғылым адамның ойларын, қимыл-қозғалысын қадағалауға бірнеше әдіс қолданады. Жиі қолданатындар:

  • Аудиовизуалдық тіркендіру;
  • Электрошок;
  • Ультрадыбыс;
  • Инфрадыбыс;
  • Торсиондық сәулелендіру.

Адамға әсе ететін инфрадыбыстың резонанстық тербелісінің жиілігі 16 Гц-тен төмен. Ең қауіптісі 6 Гц-тен 9 Гц-ке дейін. Психотрондық әсер жиілік 7 Гц болғанда білінеді. 7 Гц-ке тең инфрадыбыс әсер еткенде адам миы жұмыс істеуден бас тартады.

1 Гц не одан төмен жиілік жүрек айныйды, құлақ шыңылдауы, қорқыныш пайда болады, көру қабілеті нашарлайды. Орташа интенсивті инфрадыбыс ас-қорту  жүйесін бұзып, соқырлық пен параличке әкеліп соғады. Серпінді, күшті инфрадыбыс жүректі тоқтата алады. Жағымсыз түйсік 12 Гц жиілікте, 85-110 децибел күште болады, травмалық 130 децибелден жоғары.

1950 –ші  жылыдардың басында француз ғалымы Гавро инфрадыбыстың ағзаға деген әсерін терең зерттеді. Оның айтуы бойынша 6 Гц жиілікте қорқыныш, әлсіреу болады, 7 Гц-те ағза жүйкесі құрып, жүрек параличі болуы әбден мүмкін.

Әрине, адамзат әлі «инфрадыбыс» деген толық зерттелмеген құбылыстың толықтай бет пердесін ашпады, дегенмен бұл жұмбақтың да ақырғы жауабы ашылады, — деп ойлаймын.

Кезінде Роберт Кох былай деген: «Ерте ме, кеш пе адамзат өзіне жағымсыз, зияны зор дыбыстардың әсерін оба ауруларын жойғандай жояды.»

Бұл расында да солай. Әлемдегі көптеген мемлекеттердің ғалымдары шумен күресуде, себебі ол инфрадыбыстың көзі болып келеді. Инфрадыбыс пен шуды жоюға көптеген әдістер қолдануда. Мысалы, кеме жасау кәсібінде, кеме бағасының 70-80% — құрылуында, ал 20-30% шу изоляциясына арналған жұмыстар.

Қазіргі кезде ғалымдар арасында «Инфрадыбыс қауіпті ме?» — деген сұрақ туындап отыр, мен еш күмәнсіз ия деп айталамын, ол өте қауіпті. Оған бақылау жүргізбесе тіпті үлкен қатер үлкен әкелуі ғажап емес. Мен, осы тақырыпқа байланысты көптеген әдебиеттерді, мағлұмат-мәліметтер оқып, мынадай қортынды жасадым: американдықтар бүкіл әлемді «инфрадыбыстың  зияны жоқ» — деген ойға көндірмекші, бірақ өздері шумен, инфрадыбыспен күресу жұмыстарын өткізіп, инфрадыбысты қолданып қару өндеумен айналысады.

Қазір инфрадыбыстың әсерімен қару прототипімен сияқты қорғанып, сақтау және күресу жұмыстарын өткізуде. Ультрадыбысты шығару және қабылдауды меңгергеннен кейін адамдар оны түрлі зерттеулер үшін ғылым мен техникада кеңінен пайдалана бастады. Ультрадыбыстың көмегі арқылы тастарды ұнтақтап, металдарды, өте қатты материалдарды бұрғылайды және кеседі, сондай-ақ араласуы қиын сұйықтарды араластырады.

Ультрадыбысты пайдалану аясы жылма-жал кеңею үстінде. Қазір ультрадыбыс арқылы кір жуып, киім тігуге, дәнекерлену мен кесудің сапасын тексеруге болады. Ультрадыбыс медицинада да кеңінен пайдаланылады. Ультрадыбыспен массаж, ота жасауға, тісті емдеуге, тіпті сырқат диагнозын анықтауға болады. Осылайша ультрадыбыс адамдардың сенімді көмешісіне айналды.

 

Пайдаланылған әдебиеттер

  1. Жан Поль Рожембаль «Рок-н-рол как феномен мирового масштаба» 1990 г. (перевод) Москва
  2.  «Регион» № 31, 06.09.1997г.
  3. Харбенко И.Г. Звук, ультразвук, инфразвук. – М.: Знание,1978
  4. Клюкин И.И. «Удивительный мир звука», 1986г., Ленинград
  5. «Наука. Техника» Сетевой журнал. 01.04.99. «Не так уж страшен инфразвук» перевод в.Лесов (www.technics.com)
  6. Соломкин В.И. Использование ультразвука при пайке алюминия. – школа и производство, 1966, №3