Техника-молодежи №1 2000 г
 
 
ГЛАВНАЯ
СОДЕРЖАНИЕ
ВПЕРЕД
НАЗАД

Вопрос, вынесенный в заголовок, может показаться нелепым: со школы нам внушают, что радиацией управлять невозможно, что радиоактивные ядра претерпевают превращения по каким-то сугубо внутренним причинам. Известно лишь, что если взять No ядер, то спустя время t останется Nt = е^-lt ядер, где l - так называемая постоянная распада, одинаковая для всех ядер данного сорта и характеризующая вероятность радиоактивного превращения каждого конкретного ядра.  

ЧТО УПРАВЛЯЕТ РАДИАЦИЕЙ?

Этот закон был установлен в 20-е гг. нашего столетия. Но некоторые современные экспериментальные данные позволяют усомниться в его справедливости. Так, можно предположить, что радиоактивный распад ядер вызывается их взаимодействием с нейтрино низких и сверхнизких энергий, для которых вещество не столь «прозрачно", как для высокоэнергетических ядерных частиц. Более того, можно предположить, что при отсутствии таких взаимодействий все нуклиды были бы стабильными.

Первые указания на то, что «постоянная» радиоактивного распада может изменяться под действием физико-химического окружения атомов, были получены в послевоенные годы. Так, было обнаружено, что скорость распада ядер 'Be посредством электронного К-захвата различаются на 0,1% в чистом металле и в его оксиде. Позже было показано, что скорость распада трития, абсорбированного кристаллическими микрочастицами титана, можно обратимо изменять чуть ли не на 30%, регулируя температуру. Описаны заметные изменения скорости радиоактивных превращений под действием давления, электрических и магнитных полей, механических напряжений в мономолекулярных слоях и других факторов. До сих пор ведутся и активные исследования в области так называемого холодного термоядерного синтеза.

В последние годы исследования в этом направлении стали особо актуальными в связи со все возрастающим радиационным загрязнением окружающей среды. При этом были получены интересные результаты. Так, определение периода полураспада '"Cs в «чернобыльском следе» показало, что со временем он заметно возрастает: если в образцах 1988 г. он составил 3,5 года, то в 1992 г. возрос до 17 лет и постепенно приближается к «нормальному» значению, составляющему 30,6 лет.

Появились и данные о возможности «разложения» долгоживущих радионуклидов 232Th и 239Ри на стабильные атомы в особой электрохимической ячейке. Описаны также метод быстрого обезвреживания долгоживущих радионуклидов под действием пламени высокотемпературной водородно-кислородной горелки и результаты множества других экспериментов, позволяющих надеяться на то, что одна из животрепещущих проблем нашего столетия может быть радикально решена нетрадиционными способами.

Трудность универсального объяснения подобных явлений связана с тем, что они имеют существенно различную физико-химическую природу. Единственное, что их объединяет - это то, что все они происходят в сильно неравновесных системах и, следовательно, реализуются на фоне принципиально необратимых процессов. А принципиальная необратимость всех явлений природы, проявляющаяся в существовании «стрелы времени», должна иметь какую-то общую физическую причину, вызываться каким-то универсальным физическим агентом.

Можно предположить, что таким агентом служат нейтрино низких и сверхнизких энергий, заполняющих все пространство; в случае, если эти частицы имеют массу покоя, не равную нулю (а это уже подтверждается многочисленными экспериментами), то они способны служить так называемой темной, скрытой материей Вселенной. Кроме того, можно предположить и то, что нейтрино низких и сверхнизких энергий генерируются в ходе любых необратимых процессов.

Считается, что сечение захвата нейтрино атомными ядрами ничтожно мало и становится заметно отличным от нуля лишь в области очень больших энергий. Но есть основания подозревать, что оно не монотонно убывает с уменьшением энергии «нейтрончиков» (по-итальянски «нейтрино» - это как бы маленький нейтрон), а имеет резонансный характер и может стать весьма значительным, стимулируя различные радиоактивные превращения.

Например, при бета-распаде естественных и искусственных радионуклидов испускаются антинейтрино-частицы, относящиеся к нейтрино как предмет и его отражение в зеркале. Но может быть скорость этого процесса определяется плотностью нейтринного фона Вселенной, так называемого нейтринного «моря»? О том, что это возможно, свидетельствуют наблюдения, согласно которым скорость бета-распада заметно коррелирует с вариациями солнечной активности: ведь при термоядерных реакциях в недрах ближайшей к нам звезды как раз и генерируются нейтрино. Может быть, они и управляют скоростью радиоактивных процессов, происходящих на Земле?

Если это так, то тогда следует сделать вывод о том, что, по крайней мере, многие «самопроизвольные» ядерные реакции стимулируются потоками нейтрино космического происхождения малых и сверхмалых энергий. А если такие частицы генерируются в ходе необратимых процессов, то становятся понятными и некоторые факты, перечисленные в начале статьи.

А именно, зависимость скорости распада 'Be от его химического окружения может быть связана с разным соотношением связанных и свободных нейтрино в металлической и окисленной фазах бериллия. Изменение температуры системы титан - тритий тоже может сопровождаться абсорбцией - десорбцией нейтрино. Электрохимические эффекты могут быть обусловлены сильно неравновесными условиями процесса; то же самое можно сказать и о влиянии процессов высокотемпературного горения. Наконец, изменение «постоянной» радиоактивного распада чернобыльского 137Cs может быть обусловлено воздействием мощных потоков нейтрино в момент надкритической работы реактора.

Возможно, подобные факты обнаружены и ранее, но, к сожалению, только чернобыльская катастрофа позволила вести длительные систематические наблюдения.

 


Э   К   О   Л   О   Г   И   Я


ЧЕРНОБЫЛЬ НА ЧУКОТКЕ

На Чукотке нет АЭС или предприятий атомной промышленности. Тем не менее, жители этого края могут стать жертвами радиоактивного загрязнения окружающей среды. Дело в том, что на арктическом побережье Чукотского автономного округа для энергопитания автономных маяков уже около 30 лет используются радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи), содержащие стронций-90.

Практически все такие маяки не имеют ограждений, на них отсутствуют знаки радиационной опасности. Местные жители греют спины у РИТЭГов, дети собирают рядом с ними грибы и ягоды; вдоль побережья ведутся горные работы с привлечением тяжелой техники, и нельзя исключить того, что какой-либо бульдозер не раздавит маяк. А из-за отсутствия системы учета РИТЭГов некоторые из них вообще утеряны и, возможно, разрушены.

В 1997 г. в этом регионе работала комиссия, которая установила, что из 85 обследованных ею РИТЭГов 74 превысили срок безопасной эксплуатации. По заключению этой комиссии, «...состояние безопасности РИТЭГов крайне неудовлетворительно и представляет реальную опасность для флоры, фауны и акватории арктических морей. Их неправильное размещение может подвергнуть необоснованному облучению часть коренного населения Арктики». Однако с тех пор ничего не изменилось

Виниамин ФИЛИМОНОВ,
Минск

на предыдущую страницу к началу этой страницына следующую страницу