На протяжении двух месяцев авиация НАТО наносила так называемые точечные удары по экономическим объектам Югославии. За исключением нескольких досадных оплошностей попадания были действительно достаточно точны – многие химические, фармацевтические, нефтеперерабатывающие предприятия и нефтехранилища были разрушены дотла. Использование бомб с графитовой начинкой вполне успешно выводило из строя линии электропередачи.
В июньском номере нашего журнала профессор Н.А. Лошадкин рассказал о возможных последствиях аварий на химических предприятиях и, учитывая тяжесть и непредсказуемость этих последствий, сделал вывод о возможной скрытой форме ведения химической войны.
В середине июня международная гуманитарная группа "Фокус", включавшая российских и швейцарских экспертов, отправилась в Югославию с тем, чтобы оценить экологический урон, который причинили ей бомбардировки НАТО. Российскую часть экспертов из 6 человек возглавлял заместитель начальника Департамента защиты населения и территорий МЧС Владимир Пучков.
Группа обследовала более 30 % территории страны, побывав в наиболее пострадавших районах, включая Косово. Работа продолжалась два месяца и проводилась в два этапа. Первый был "прицелочным" – оценили общую обстановку, наметили районы и объекты тщательного химического и радиационного обследования. По итогам второго сложилась детальная картина загрязнения почвы, воды, воздуха и радиационной обстановки обследованных территорий. Отобранные пробы российские эксперты исследовали тут же, на месте, в передвижной лаборатории, снабженной сложным аналитическим оборудованием и спутниковой навигационной системой. Высокочувствительные приборы позволяли проводить анализ почвы по 50 параметрам, воздуха – до семнадцати. Исключение составили анализы проб на диоксины, которые проводили уже в России, в специальной сертифицированной лаборатории в Уфе.
Швейцарцы работали иначе: отобранные пробы в основном отправляли воздушным транспортом на анализ в Берн. Полученные данные российские и швейцарские исследователи затем сопоставляли.
Окончательные результаты экспедиции стали известны лишь в середине сентября. Основной вывод гуманитарной группы таков: "В стране возникли предпосылки возникновения экологической и гуманитарной катастрофы". Наиболее тяжелые экологические последствия эксперты МЧС связывают с бомбардировкой нефтехимического и химического комплексов в г. Панчево, нефтеперерабатывающего предприятия в г. Нови Сад и крупного топливохранилища в селе Богутовац. Для ликвидации экологических последствий, по предварительной оценке, понадобится 5- 6 млн. долларов.
Так ли страшен черт, как его малюют?
На чем основаны выводы международной гуманитарной группы? Вот выдержки из их скупой сводки:
ТЭЦ "Новый Белград": Выброс топлива на грунт и в реку Савва. Продукты горения попали в атсмосферу.
г. Панчево. Нефтеперерабатывающий завод. Разрушены емкости с сырой нефтью и нефтепродуктами. Нефтепродукты попали в систему стоков и канализаций. Берега канала и реки Дунай вниз по течению загрязнены остатками сырой нефти.
Оксиды азота и нефтепродукты в почве, значительное количество сажи на почве и растениях.
Нефтехимический комплекс "Petrohimia". В результате разрушения технологической линии цеха по производству хлора в почву и грунтовые воды выброшено около 8 тонн металлической ртути и ее соединений (хлоридов и сульфидов). Частично винилхлорид попал в почву. Все это попало в канал сточных вод, которые впадают в реку Дунай.
Село Богутавец (округ Кранево). Хранилище топлива АО Био Петрол. Разрушены 8 емкостей, выброшено в окружающую среду около 17 000 тонн нефтепродуктов, часть из которых попала в реку Ибар. Зарегистрировано превышение ПДК по углеводородам в 25 раз, соединениями серы – в 2-3 раза.
Г. Нови-Сад. Нефтеперерабатывающий з-д. Завод разрушен полностью. Более 530 м 3 нефти вылилось в реку. Произведен выброс большого количества продуктов горения нефти в атмосферу на площади более 300 км 2 .
Г. Нови-Сад. Завод минеральных удобрений "Hip Azotara". Полностью уничтожен и сожжен цех по производству аммиака. В районе разрушенного цеха отмечено превышение ПДК в 2-3 раза по аммиаку, установлено наличие соединений серы и оксидов азота, а также на почве и строениях.
Г. Крагуевац. После применения бомбы с графитовым наполнителем наблюдались аномальные природные явления и сильные грозы.
Радиационное излучение не превышает фонового во всех исследованных районах.
Что стоит за этой сухой информацией? Насколько опасны все эти "выбросы", "загрязнения" и "превышения ПДК"? Что за "аномальные природные явления" наблюдались после применения графитовых бомб и могли ли последние вызвать сильные грозы? Почему члены группы измеряли радиационное излучение - откуда оно могло взяться?
По мнению доктора химических наук, профессора Академии гражданской защиты МЧС, члена экспертной группы при Госкомэкологии РФ Игоря Пушкина утверждение о возможной скрытой форме химической войны слишком сильно. Бомбардировка промышленных объектов с целью создания очага химической опасности мало эффективна: для этого необходимо создать очень высокие концентрации хлора, что невозможно. Основная цель бомбардировок, по его мнению, – испытание новых видов оружия и уничтожение старых боевых запасов США. Попутно была загажена и территория. Однако, по мнению профессора, приведенные в отчете данные неконкретны и вызывают некоторые сомнения: известно, что в полевых условиях с помощью передвижных лабораторий можно провести лишь весьма поверхностный анализ.
Тем не менее, исходя из этих данных, в сложной экологической ситуации обследованных районов, по мнению Игоря Пушкина, сомневаться не приходится.
Выброс в атмосферу продуктов горения нефти – источников диоксинов - на площади более 300 км 2 действительно опасен. Тщательные исследования образцов почвы, придонных отложений рек, взятые в районе Панчево и Нови Сад, действительно обнаружили в них повышенное содержание диоксинов, превышающее допустимое в десятки раз.
Выброс ртути и ее соединений – сильнейших ядов - и попадание их на почву и в грунтовые воды - одно из самых серьезных последствий бомбовых разрушений. Пары ртути, беспощадно поражающей многие жизненно важные органы под действием солнечной радиации вместе с конвекционными воздушными потоками будут то подниматься наверх, то опускаться. И будут так они находиться почти в вечном движении –до нескольких лет - прежде, чем их концентрация уменьшится до безопасной. Смертоносные шарики ртути, практически не смачивающие капилляры почвы, уничтожают в ней все живое – вплоть до микроорганизмов.
Обнаруженные оксиды азота, взаимодействуя с водой, всегда присутствующей в почве, образуют азотную кислоту, сжигающую все на своем пути.
Нефтяная сажа, которая долго не перерабатывается почвой, мешает росту растений, кроме того, она попадает в воду, отчего страдает живность и там: хотя сами углеводороды не вредны, растворенный в воде кислород, которым дышат живущие в воде микроорганизмы, дафнии, рыбы, расходуется на окисление попавших туда углеводородов.
А что же в матушке-России?
Тем не менее, Игорь Пушкин считает, что со всеми этими бедами Югославия вполне могла бы справиться сама.
Да, в селе Богутавец обнаружено превышение ПДК по углеводородам в 25 раз, но, любой гараж разливает вокруг себя нефтепродуктов в количестве не менее 100 ПДК.
Продукты горения нефтепродуктов довольно опасны, но в столице нашей родины – Москве постоянно сжигают их огромное количество. Как сообщил на прошедшем в конце прошлого года Съезде токсикологов академик РАМН Виктор Тутельян, в грудном молоке москвичек диоксинов содержится в 2 раза больше, чем в молоке женщин печально известного Чапаевска, экологическая ситуация в котором оценивается Игорем Пушкиным в сотни раз опаснее, чем, как можно судить по результатам экспедиции "Фокус", в Югославии. В целом же, как сообщалось все на том же съезде токсикологов, у 12% российских женщин содержание диоксинов в грудном молоке превышает их допустимую концентрацию.
Проведенный в 1996 году анализ загрязнения диоксинами предприятий Московской области показал, что из 36 обследованных объектов загрязнение семи из них квалифицируется как "большое", остальных же – как "значительное". И диоксиновая нагрузка, по данным токсикологов, постоянно растет.
Что касается других видов химических загрязнителей, то, по данным Росгидромета, на территории России ежегодно выпадает не менее 4,22 млн. тонн серы и 4.0 млн. т азота в виде кислотных дождей. А как сообщал этой весной "Гринпис", за последние 27 лет в Братское водохранилище, что стоит на Ангаре, слито 1460 т ртути, высочайшая концентрация которой прослеживается на протяжении 120 км. Бесспорный лидер этих сливов, "Усольехимпром", до сих пор ежемесячно пополняет эти запасы 2.5 тоннами ртути. Нетрудно посчитать, сколько раз по 8 тонн ртути (разлитых в Югославии), сбрасывается в Ангару за год. И сколько, интересно, понадобится затратить миллионов долларов для ликвидации экологических бедствий в России?
Чудо-бомбы
Очевидно, что интерес МЧС России к экологическому состоянию израненной Югославии вызван не только братским сочувствием и заботой об окружающей среде. Почему эксперты МЧС не провели столь же подробнейшее обследование территории Чечни после прошедшей войны? Там ведь тоже горела нефть… "Не было приказа, не было денег", - вот ответ бойцов МЧС. Действительно, львиную долю денег на экологическую экспедицию в Югославию принесли швейцарцы. Правда, кто заплатил оставшуюся часть, осталось тайной.
Однако дело, возможно, не только в деньгах. Ну, кому не интересно ближе познакомиться с новым, сверхточным оружием или хотя бы с крохотными снарядами величиной с шариковую ручку, снабженных урановыми наконечниками, или с необычными бомбами, начиненными не только взрывчаткой, но и безобидным на первый взгляд графитом?
Снаряд длиной приблизительно около 25 см набит пиропатронами, умещающимися на ладошке, каждый из которых содержит до нескольких десятков метров туго свернутых в клубок графитовых волокон. Разрывающаяся не некоторой высоте над землей бомба развешивает эти графитовые проводники по линиям электропередачи, вызывая яркие фейерверки коротких замыканий с тем, чтобы погрузить затем все в кромешную тьму. Но это все явления рук человеческих. Откуда же берутся наблюдавшиеся очевидцами необычные явления природные?
Как нам сообщил ведущий научный сотрудник Федерального информационно-аналитического центра Росгидромета НПО "Тайфун" Борис Юрчак , существует предгрозовая стадия, во время которой увеличение проводимости воздуха между грозовым облаком и землей может инициировать молнию, то есть попросту разряд электричества, накопившегося в облаках, на землю. В свое время с целью активного воздействия на электрическое состояние облаков проводились довольно успешные эксперименты по запуску к облаку ракеты с длинной проволокой-громоотводом, через которую и происходил разряд облачного электричества.
Протекание при разряде через графитовую нить сильного тока может вызывать ее свечение и перегорание, что со стороны должно выглядеть как разряд молнии. Что, видимо, и было воспринято наблюдателями как множественные молнии или необычные природные явления.
Однако ученые не уверены, достаточно ли для создания проводящего столба между облаком и землей лишь графитового облака или нити. Возможно, что нужна дополнительная ионизация воздуха, которую можно создать, например, с помощью короткоживущего источника ионизирующего излучения. Эта одна из причин, почему эксперты МЧС измеряли радиационное излучение на территории Югославии. Именно этот источник они искали в неразорвавшихся снарядах с графитовой начинкой. Впрочем, их изыскания не увенчались успехом – гипотеза о его существовании пока не подтвердилась.
Что касается действительно интенсивных и необычно частых гроз, потрясших Югославию этой весной и летом, то, как заметил Борис Юрчак, в Москве в этом году лето тоже было очень необычным – слишком жарким.
Сообщения о применении авиацией НАТО другого необычного оружия – снарядов с урановыми наконечниками - оказалось другой, и, пожалуй, основной причиной тщательных радиометрических исследований территории Югославии экспертами группы "Фокус". В городе Вранье, в районе поврежденной телерадиотрансляционной башни, им действительно удалось обнаружить пустые болванки от снарядов, равно как и сами, не разорвавшиеся волею случая, снаряды. Ни в каком другом из обследованных районов доказательств применения "урановых" бомб не нашли.
Как сообщил участник экспедиции, начальник радиологической лаборатории Управления мониторинга чрезвычайных ситуаций и лабораторного контроля МЧС, Олег Ракунов , проведенные измерения альфа и гамма излучений в местах попадания урановых снарядов – небольших по диаметру, величиной с нору крота, но чрезвычайно глубоких лунок – превышения фона не показали. Пустые болванки и неразорвавшиеся снаряды излучали с интенсивностью 400-500 мкР/час, что в три десятка раз превышает допустимую в Москве, однако уже в метре от них превышения фона не было, что вполне логично, учитывая интенсивное поглощение воздухом альфа-излучения. Гамма-спектрометрические измерения почвы не обнаружили ее заражения радионуклидами. Словом, экологической катастрофы урановые снаряды, к счастью, не вызвали.
Как нам рассказал другой участник экспедиции, начальник отдела лабораторного контроля Управления мониторинга чрезвычайных ситуаций МЧС Виктор Винников , в Сербии группа наблюдала большие разрушения не только промышленных предприятий, но и транспортных коммуникаций, систем энергообеспечения и гидросооружений, и сербы очень активно ведут восстановительные работы на своей территории, чего совсем нельзя сказать про косовских албанцев, пассивно ожидающих помощи извне и действительно ее получающих. И как считает Олег Ракунов, пожалуй, основная цель экспедиции группы "Фокус" - привлечь внимание к Сербии, не менее нуждающейся в помощи, чем Косово.
Татьяна Зимина
От редакции: Когда статья уже была подготовлена к печати, Информационное агентство РосБизнесКонсалтинг сообщило, что военные представители НАТО признали, что применение ими в Югославии снарядов с малым количеством урана имело негативные последствия для здоровья людей и окружающей среды.
В 1921 году немецкий физик О.Ганн обнаружил некий доселе неизвестный изотоп урана, тут же названный им ураном-Z. По атомной массе и химическим свойствам он не отличался от уже известных изотопов урана. Интерес для науки представлял его период полураспада – он был немного больше, чем у других изотопов урана. В 1935 братья Курчатовы, Л.И. Русинов и Л.В. Мысовский получили специфический изотоп брома с похожими свойствами.
Именно после этого мировая наука плотно занялась проблемой, названной изомерией атомных ядер. За прошедшее с тех пор время было найдено несколько десятков изомерных изотопов с относительно большим временем жизни, однако сейчас нас интересует только один, а именно 178m2Hf — изотоп гафния с атомной массой в 178 единиц. m2 в индексе позволяет различать его и изотопа m1 с такой же массой, но другими прочими показателями.
От прочих своих изомерных собратьев с периодом полураспада больше года этот изотоп гафния отличается наибольшей энергией возбуждения – около 1,3 ТДж на килограмм массы, что приблизительно равно взрыву 300 килограмм тротила . Высвобождение всей этой массы энергии происходит в виде гамма-излучения, хотя это процесс очень и очень небыстрый.
Таким образом, теоретически возможно военное применение данного изотопа гафния. Нужно было только заставить атом или атомы переходить из возбужденного состояние в основное с соответствующей скоростью. Тогда освобождающаяся энергия могла бы превзойти по эффекту любое существующее оружие. Теоретически могла.
До практики дело дошло в 1998 году . Тогда группа сотрудников Техасского университета под руководством Карла Б. Коллинза основала в одной из университетских построек «Центр квантовой электроники». Под серьезной и пафосной вывеской скрывались набор обязательного для подобных лабораторий оборудования, горы энтузиазма и нечто, отдаленно напоминавшее рентгеновский аппарат из кабинета дантиста и усилитель для аудиосистемы, попавшие в руки злого гения. Из этих приборов ученые «Центра» собрали примечательный агрегат, который и должен был сыграть главную роль в их исследовании.
Усилитель формировал электрический сигнал с нужными параметрами, который в рентгеновском аппарате преобразовывался в рентгеновское излучение. Оно направлялось на крохотный кусочек 178m2Hf, лежащий на перевернутом одноразовом стакане. Честно сказать, это выглядит далеко не так, как должна смотреться передовая наука, к которой, собственно говоря, относила себя группа Коллинза.
Несколько дней рентгеновский прибор облучал препарат гафния, а датчики бесстрастно записывали все, что «чувствовали». Еще несколько недель ушло на анализ результатов эксперимента. И вот, Коллинз в журнале Physical Review Letters публикует статью о своем эксперименте. Как было в ней сказано, целью исследований было извлечение энергии атомов по воле ученых. Сам же эксперимент должен был подтвердить или опровергнуть теорию Коллинза относительно возможности осуществления подобных вещей при помощи рентгеновского излучения.
В ходе исследования измерительная аппаратура зафиксировала увеличение уровня гамма-излучения . Оно было ничтожно мало, что, в то же время, не помешало Коллинзу сделать вывод о принципиальной возможности «рукотворного» приведения изотопа в состояние ускоренного распада. Главный вывод мистера Коллинза выглядел подобным образом: раз можно ускорить процесс выделения энергии в малой мере, то должны быть некоторые условия, при которых атом будет избавляться от энергии на порядки быстрее.
Вероятнее всего, полагал Коллинз, достаточно просто увеличить мощность рентгеновского излучателя, чтобы произошел взрыв. Правда, научная общественность мира читала статью Коллинза с иронией. Хотя бы потому, что заявления были слишком громкими, а методика проведения эксперимента сомнительной. Тем не менее, как это водится, в ряде лабораторий по всему миру попытались повторить эксперимент техасцев, однако почти у всех ничего не вышло.
Повышение уровня излучений от гафниевого препарата находилось в пределах погрешности чувствительности приборов, что точно не говорило в пользу теории Коллинза. Поэтому насмешки не прекратились, а даже усилились. Но вскоре о неудачном эксперименте ученые забыли.
А военные – нет. Им очень понравилась идея бомбы на ядерных изомерах. В пользу такого оружия говорили следующие доводы :
— энергетическая «плотность» . Килограмм 178m2Hf, как уже говорилось, эквивалентен трем центнерам тротила. А это значит, что в габаритах ядерного заряда можно получить более мощную бомбу.
— эффективность . Взрыв взрывом, но основная масса энергии гафния выделяется в виде гамма-излучения, которое не боится вражеских укреплений, бункеров и т.д. Таким образом, гафниевая бомба может уничтожить и электронику, и личный состав противника без особых разрушений.
— тактические особенности . Компактный размер сравнительно мощной бомбы позволит доставить ее на место буквально в чемодане. Это, конечно, не Q-бомба из книг Л.Вибберли (чудо оружие размером с футбольный мяч, способное уничтожить целый континент), но тоже вещь очень полезная.
— юридическая сторона . При взрыве бомбы на ядерных изомерах не происходит преобразования одного химического элемента в другой. Соответственно, изомерное оружие нельзя считать ядерным и, как следствие, под международные соглашения о запрете последнего оно не подпадает.
Дело было за малым: выделить деньги и провести все необходимые работы. Как говорится, начать да кончить. DARPA вписало в финансовый план на следующие несколько лет строчку для гафниевых бомб . Сколько именно денег в итоге ушло на все это, неизвестно. По слухам, счет идет на десятки миллионов, но официально цифра не разглашалась.
Первым делом эксперимент Коллинза решили воспроизвести еще раз, но теперь уже «под крылом» Пентагона. Сначала проверку его работ поручили Аргоннской Национальной Лаборатории, однако даже похожих результатов не вышло. Коллинз, правда, сослался на недостаточную мощность рентгеновского излучения. Его увеличили, но снова ожидаемых результатов не получили.
Коллинз по-прежнему отвечал, мол, сами виноваты – крутите ручку мощности. В итоге аргоннские ученые даже попробовали облучать препарат гафния при помощи установки повышенной мощности APS. Надо ли говорить, что результаты снова оказались не теми, о которых говорили техасцы? Тем не менее, в DARPA решили, что проект имеет право на жизнь, только им надо хорошо заняться.
В течение следующих нескольких лет эксперименты велись в нескольких лабораториях и институтах. Апофеозом стало облучение 178m2Hf «из» синхротрона NSLS в Брукхейвенской национальной лаборатории. И там тоже, несмотря на повышение энергии излучения в сотни раз, гамма-излучение изотопа было, мягко говоря, небольшим.
Одновременно с физиками-ядерщиками проблемой занимались и экономисты . В начале 2000-х они выдали прогноз, прозвучавший как приговор всей затее. Один грамм 178m2Hf не может стоить меньше 1-1,2 миллиона долларов . Кроме того, в производство даже таких ничтожных количеств придется вложить около 30 миллиардов. К этому надо прибавить затраты на создание самого боеприпаса и его производство. Ну и последним гвоздем в гроб гафниевой бомбы послужил тот факт, что даже если NSLS смог бы спровоцировать «взрыв», о практическом применении подобной бомбы не может быть и речи.
Так что чиновники из DARPA, опоздав на несколько лет и истратив немало государственных денег, в 2004 году капитально урезали финансирование программы по изучению изомерного оружия. Урезали, но не прекратили: еще года полтора-два шли изыскания на тему «лазероподобного» гамма-излучателя, работающего по такой же схеме. Вскоре, правда, и это направление закрыли.
В 2005 году в журнале «Успехи физических наук» была опубликована статья Е.В.Ткаля под названием «Индуцированный распад ядерного изомера 178m2Hf и “изомерная бомба”». В ней подробнейшим образом была рассмотрена теоретическая сторона уменьшения времени отдачи энергии изотопом. Вкратце, это может произойти только тремя способами :
— взаимодействием излучения с ядром (в таком случае распад происходит через промежуточный уровень),
— взаимодействием излучения и электронной оболочки (последняя передает возбуждение на ядро атома),
— изменением вероятности спонтанного распада.
При этом на нынешнем и перспективном уровне развития науки и технологий, даже при больших и сверх-оптимистических допущениях в расчетах, добиться взрывного выделения энергии попросту невозможно . Кроме того, в ряде моментов, считает Ткаля, теория Коллинза вступает в противоречие с современными взглядами на основы ядерной физики. Конечно, это можно было бы рассматривать как некий революционный прорыв в науке, но эксперименты не дают повода для подобного оптимизма.
Сейчас Карл Б.Коллинз в целом согласен с выводами коллег, но по-прежнему не отказывает изомерам в практическом применении. К примеру, направленное гамма-излучение, полагает он, можно использовать для лечения онкологических больных. А медленное, невзрывное, излучение энергии атомами может в перспективе дать человечеству сверхъемкие аккумуляторы огромной мощности.
Однако все это будет только в будущем, близком или далеком. И то, если ученые решат снова заняться проблемой практического применения ядерных изомеров. Если те работы увенчаются успехом, то вполне возможно, что хранящийся под стеклом в Техасском университете стакан из опыта Коллинза (теперь этот артефакт называется «Мемориальной подставкой для эксперимента доктора К.») будет перенесен в более крупный и уважаемый музей.
В 1921 году немецкий физик О. Ганн обнаружил некий доселе неизвестный изотоп урана, тут же названный им ураном-Z. По атомной массе и химическим свойствам он не отличался от уже известных. Интерес для науки представлял его период полураспада – он был немного больше, чем у других изотопов урана. В 1935 братья Курчатовы, Л.И. Русинов и Л.В. Мысовский получили специфический изотоп брома с похожими свойствами. Именно после этого мировая наука плотно занялась проблемой, названной изомерией атомных ядер. За прошедшее с тех пор время было найдено несколько десятков изомерных изотопов с относительно большим временем жизни, однако сейчас нас интересует только один, а именно 178m2Hf (изотоп гафния с атомной массой в 178 единиц. m2 в индексе позволяет различать его и изотопа m1 с такой же массой, но другими прочими показателями).
От прочих своих изомерных собратьев с периодом полураспада больше года этот изотоп гафния отличается наибольшей энергией возбуждения – около 1,3 ТДж на килограмм массы, что приблизительно равно взрыву 300 килограмм тротила. Высвобождение всей этой массы энергии происходит в виде гамма-излучения, хотя это процесс очень и очень небыстрый. Таким образом, теоретически возможно военное применение данного изотопа гафния. Нужно было только заставить атом или атомы переходить из возбужденного состояние в основное с соответствующей скоростью. Тогда освобождающаяся энергия могла бы превзойти по эффекту любое существующее . Теоретически могла.
До практики дело дошло в 1998 году. Тогда группа сотрудников Техасского университета под руководством Карла Б. Коллинза основала в одной из университетских построек «Центр квантовой электроники». Под серьезной и пафосной вывеской скрывались набор обязательного для подобных лабораторий оборудования, горы энтузиазма и нечто, отдаленно напоминавшее рентгеновский аппарат из кабинета дантиста и усилитель для аудиосистемы, попавшие в руки злого гения. Из этих приборов ученые «Центра» собрали примечательный агрегат, который и должен был сыграть главную роль в их исследовании.
Усилитель формировал электрический сигнал с нужными параметрами, который в рентгеновском аппарате преобразовывался в рентгеновское излучение. Оно направлялось на крохотный кусочек 178m2Hf, лежащий на перевернутом одноразовом стакане. Честно сказать, это выглядит далеко не так, как должна смотреться передовая наука, к которой, собственно говоря, относила себя группа Коллинза. Несколько дней рентгеновский прибор облучал препарат гафния, а датчики бесстрастно записывали все, что «чувствовали». Еще несколько недель ушло на анализ результатов эксперимента. И вот, Коллинз в журнале Physical Review Letters публикует статью о своем эксперименте. Как было в ней сказано, целью исследований было извлечение энергии атомов по воле ученых. Сам же эксперимент должен был подтвердить или опровергнуть теорию Коллинза относительно возможности осуществления подобных вещей при помощи рентгеновского излучения. В ходе исследования измерительная аппаратура зафиксировала увеличение уровня гамма-излучения. Оно было ничтожно мало, что, в то же время, не помешало Коллинзу сделать вывод о принципиальной возможности «рукотворного» приведения изотопа в состояние ускоренного распада. Главный вывод мистера Коллинза выглядел подобным образом: раз можно ускорить процесс выделения энергии в малой мере, то должны быть некоторые условия, при которых атом будет избавляться от энергии на порядки быстрее. Вероятнее всего, полагал Коллинз, достаточно просто увеличить мощность рентгеновского излучателя, чтобы произошел взрыв.
Правда, научная общественность мира читала статью Коллинза с иронией. Хотя бы потому, что заявления были слишком громкими, а методика проведения эксперимента сомнительной. Тем не менее, как это водится, в ряде лабораторий по всему миру попытались повторить эксперимент техасцев, однако почти у всех ничего не вышло. Повышение уровня излучений от гафниевого препарата находилось в пределах погрешности чувствительности приборов, что точно не говорило в пользу теории Коллинза. Поэтому насмешки не прекратились, а даже усилились. Но вскоре о неудачном эксперименте ученые забыли.
А военные – нет. Им очень понравилась идея бомбы на ядерных изомерах. В пользу такого оружия говорили следующие доводы:
- энергетическая «плотность». Килограмм 178m2Hf, как уже говорилось, эквивалентен трем центнерам тротила. А это значит, что в габаритах ядерного заряда можно получить более мощную бомбу.
Эффективность. Взрыв взрывом, но основная масса энергии гафния выделяется в виде гамма-излучения, которое не боится вражеских укреплений, бункеров и т.д. Таким образом, гафниевая бомба может уничтожить и электронику, и личный состав противника без особых разрушений.
Тактические особенности. Компактный размер сравнительно мощной бомбы позволит доставить ее на место буквально в чемодане. Это, конечно, не Q-бомба из книг Л. Вибберли (чудо оружие размером с футбольный мяч, способное уничтожить целый континент), но тоже вещь очень полезная.
Юридическая сторона. При взрыве бомбы на ядерных изомерах не происходит преобразования одного химического элемента в другой. Соответственно, изомерное оружие нельзя считать ядерным и, как следствие, под международные соглашения о запрете последнего оно не подпадает.
Дело было за малым: выделить деньги и провести все необходимые работы. Как говорится, начать да кончить. DARPA вписало в финансовый план на следующие несколько лет строчку для гафниевых бомб. Сколько именно денег в итоге ушло на все это, неизвестно. По слухам, счет идет на десятки миллионов, но официально цифра не разглашалась.
Первым делом эксперимент Коллинза решили воспроизвести еще раз, но теперь уже «под крылом» Пентагона. Сначала проверку его работ поручили Аргоннской Национальной Лаборатории, однако даже похожих результатов не вышло. Коллинз, правда, сослался на недостаточную мощность рентгеновского излучения. Его увеличили, но снова ожидаемых результатов не получили. Коллинз по-прежнему отвечал, мол, сами виноваты – крутите ручку мощности. В итоге аргоннские ученые даже попробовали облучать препарат гафния при помощи установки повышенной мощности APS. Надо ли говорить, что результаты снова оказались не теми, о которых говорили техасцы? Тем не менее, в DARPA решили, что проект имеет право на жизнь, только им надо хорошо заняться. В течение следующих нескольких лет эксперименты велись в нескольких лабораториях и институтах. Апофеозом стало облучение 178m2Hf «из» синхротрона NSLS в Брукхейвенской национальной лаборатории. И там тоже, несмотря на повышение энергии излучения в сотни раз, гамма-излучение изотопа было, мягко говоря, небольшим.
Одновременно с физиками-ядерщиками проблемой занимались и экономисты. В начале 2000-х они выдали прогноз, прозвучавший как приговор всей затее. Один грамм 178m2Hf не может стоить меньше 1-1,2 миллиона долларов. Кроме того, в производство даже таких ничтожных количеств придется вложить около 30 миллиардов. К этому надо прибавить затраты на создание самого боеприпаса и его производство. Ну и последним гвоздем в гроб гафниевой бомбы послужил тот факт, что даже если NSLS смог бы спровоцировать «взрыв», о практическом применении подобной бомбы не может быть и речи.
Так что чиновники из DARPA, опоздав на несколько лет и истратив немало государственных денег, в 2004 году капитально урезали финансирование программы по изучению изомерного оружия. Урезали, но не прекратили: еще года полтора-два шли изыскания на тему «лазероподобного» гамма-излучателя, работающего по такой же схеме. Вскоре, правда, и это направление закрыли.
В 2005 году в журнале «Успехи физических наук» была опубликована статья Е.В. Ткаля под названием «Индуцированный распад ядерного изомера 178m2Hf и “изомерная бомба”». В ней подробнейшим образом была рассмотрена теоретическая сторона уменьшения времени отдачи энергии изотопом. Вкратце, это может произойти только тремя способами: взаимодействием излучения с ядром (в таком случае распад происходит через промежуточный уровень), взаимодействием излучения и электронной оболочки (последняя передает возбуждение на ядро атома) и изменением вероятности спонтанного распада. При этом на нынешнем и перспективном уровне развития науки и технологий, даже при больших и сверх-оптимистических допущениях в расчетах, добиться взрывного выделения энергии попросту невозможно. Кроме того, в ряде моментов, считает Ткаля, теория Коллинза вступает в противоречие с современными взглядами на основы ядерной физики. Конечно, это можно было бы рассматривать как некий революционный прорыв в науке, но эксперименты не дают повода для подобного оптимизма.
Сейчас Карл Б. Коллинз в целом согласен с выводами коллег, но по-прежнему не отказывает изомерам в практическом применении. К примеру, направленное гамма-излучение, полагает он, можно использовать для лечения онкологических больных. А медленное, невзрывное, излучение энергии атомами может в перспективе дать человечеству сверхъемкие аккумуляторы огромной мощности.
Однако все это будет только в будущем, близком или далеком. И то, если ученые решат снова заняться проблемой практического применения ядерных изомеров. Если те работы увенчаются успехом, то вполне возможно, что хранящийся под стеклом в Техасском университете стакан из опыта Коллинза (теперь этот артефакт называется «Мемориальной подставкой для эксперимента доктора К.») будет перенесен в более крупный и уважаемый музей.
Вы когда-нибудь были в Японии? Например, в этом большом, интенсивно развивающемся городе, где небоскрёбы растут как грибы после дождя? Добро пожаловать в Хиросиму. “Какая Хиросима?”, - спросите вы, - “Ведь Хиросима это же…” Ну хорошо. Вот ещё один японский город - Нагасаки. Как вам? Да, и Нагасаки тоже... … Может, современных жителей этих городов намеренно ввели в заблуждение, и они ничего не знают об опасности? Может быть нужно срочно сообщить японцам, что они живут в зоне смертельной радиации? Но перед тем, как звонить в МЧС, давайте давайте вспомним, что мы вообще знаем о Радиации? Это достаточно распространённое свойство материи. Солнце - это что-то вроде гигантской водородной бомбы, которая излучает фотоны в широком диапазоне, ионы, а также гамма-излучение, то есть радиацию. Сила, подогревающая Землю изнутри, из так называемого ядра Земли, тоже имеет отношение к ядерному распаду тяжёлых трансурановых элементов. Радиацию излучают почва, живые тела, а также некоторые медицинские аппараты. Получается, что радиация окружает нас повсюду и проникает в наш организм. Иногда можно слышать такое словосочетание: “естественный радиоактивный фон” - где-то он всего 15 тысячных миллиРентген в час, а где-то в десять раз больше, и он тоже считается “естественным”. Однако, более вероятно, что высокие показатели радиоактивного излучения в природе так же естественны, как и “естественное” содержание тяжёлых металлов в водоёмах, в которые стекают продукты жизнедеятельности заводов. Представьте себе, что будет, если 209 ядерных боеприпасов суммарной мощностью порядка 250 Мт (мегатонн) будут взорваны на территории России? Типун вам на язык, - скажете вы, - это же конец света. Однако, как вы отнесётесь к официальным данным, согласно которым в период с 1949 по 1963 год именно такое количество ядерных снарядов бомбардировало территорию Советского Союза? Вот американская бомба по прозвищу “Малыш”, которую сбросили 9 августа 1945 года на Хиросиму. А теперь размножьте эту бомбочку 16 600 раз. Это и есть суммарная мощность удара по СССР с 49-го по 63-ий годы прошлого века. Это как, если бы англичане выпустили в сторону незаселенных районов Советского Союза весь свой ядерный арсенал в 160 боеголовок. Как же такое возможно? Советские ядерные испытания проходили на двух крупнейших полигонах в Семипалатинске и на Новой Земле. Вот, например, Семипалатинский полигон, который находился и находится до сих пор в довольно заселённом людьми районе. Хотя, по логике, должен располагаться чуть ли не на Северном полюсе или где-нибудь в Сибири. К моменту взрыва первой тестовой ядерной бомбы на расстоянии каких-то 60 км находился совсем новенький город Куратов. В 1954 году в 80-ти км от полигона появился ещё один - город Чаган. И вот, представьте, что вы живёте в одном из этих городов. Выходите на балкон, чтобы вдохнуть свежий утренний воздух. И вдруг - вспышка. “Что там, гроза?”, - спросит ваша супруга. “Да не, опять ядерные бомбы испытывают”. Действительно, что тут такого? И никакой паники! Порядка сотни атмосферных (то есть не подземных) ядерных и термоядерных зарядов разной мощности, от 1 килотонны до нескольких мегатонн, с частотой в среднем раз в месяц. Даже сверхмалый заряд в 1 кт порождает характерный ядерный гриб высотой около 3 км. А 1 мегатонна мощности - гриб высотой 19 км. Наземные ядерные взрывы на Семипалатинском полигоне имели суммарную мощность где-то 100 Мт. Если бы все эти снаряды были взорваны одновременно, то квадрат территории размером 240 на 240 км получил бы удар излучения смертельной мощности в 30 Зв (Зиверт). Для сравнения, человек с дозой всего 0,05 Зв уже считается облучённым. Именно тот факт, что атомные бомбы взрывались не все одновременно, а строго дозированно, с разницей во времени, делает эти взрывы куда менее опасными - в том числе, с точки зрения радиоактивного излучения. Всем известно со школьного возраста, что земля после ядерного взрыва непригодна для жизни и даже смертельно опасна. Употребление воды из зоны поражения также как минимум приведёт к страшному облучению организма и генетическим перестройкам, а как максимум - к мучительной смерти. Об этом даже есть одна известная сказка… Но это всё в теории. А что на практике? На многих континентах можно то там, то здесь видеть огромные, идеально круглые впадины и озёра, подозрительно напоминающие воронки от мощных взрывов. Вот, например, одно из таких озёр - под названием Чаган. Сюда ещё с советских времён домашний скот приходит на водопой. Озеро как озеро. На самом деле, это самая настоящая радиоактивная воронка, которая образовалась в 1965 году в результате взрыва 170-килотонного термоядерного заряда, заложенного в скважину глубиной 178 метров в русло маленькой речушки Чаган, что недалеко от Семипалатинского полигона. Радиоактивное загрязнение воды в озере на конец 90-х гг. оценивалось в 300 пикокюри/литр (при том, что предельно допустимый уровень загрязнения воды по суммарной радиоактивности альфа-частиц составляет 15 пикокюри/литр). Тем не менее, озеро на протяжении всех этих лет используется для водопоя скота! За 50 лет не было выявлено поражений у животных и пастухов. В данном случае, мы точно можем проверить причину появления озера идеально круглой формы, чего нельзя сказать о других, казалось бы, совершенно естественных озёрах и кратерах такой же идеальной геометрической формы. Вспомнить хотя бы многочисленные идеально-круглые озёра на территории России. А вот места страшной катастрофы - взрыва на Чернобыльской АЭС. Кадры с камеры 360 от гугл-мобиля за 2017 год показывают, что люди постепенно возвращаются в этот город. Открываются магазины, на улицах можно встретить редких прохожих. Многие вообще не покидали этих мест и сразу после взрыва. Во всяком случае, пока на фото не зафиксированы люди с двумя головами, тремя ногами и так далее. В общем, жизнь продолжается. Продолжается она и в японских городах с адским прошлым - Фукусиме и Нагасаки. И города эти куда больше развиты технологически, чем большинство российских городов, которые никогда не подвергались атомной бомбардировке. Что касается воздушных ядерных взрывов (от 30-50 м над землёй), то в этих случаях бо́льшая часть радиоактивных изотопов выбрасывается высоко в атмосферу. Затем эти микрочастицы рассеиваются и загрязняют огромное пространство, иногда иногда в масштабаха всей планеты. Из стратосферы изотопы вообще выпадают только через несколько лет. Поэтому, учитывая погодные условия, работать на таком полигоне сравнительно безопасно. Колоссальная порция изотопов, тепла и пыли, выброшенная в верхние слои атмосферы в результате взрыва 530 ядерных зарядов, не могла не повлиять на климат и «естественный радиоактивный фон». Многие из тех, кто застали 60-е годы прошлого века, отмечали, что зи́мы в тот период стали теплее, а летний сезон - прохладнее. Некоторые современные исследователи обратились к изучению такого явления, как годовые кольца деревьев. Ведь именно с 60-х годов летний рост деревьев замедлился, что и отразилось на толщине годовых кольцев. В 1963 году ядерные державы договорились: теперь испытания атомных бомб будут проводиться только под землёй. Судя по всему, лидеры государств осознали, насколько серьёзные последствия для климата имеет такое баловство с ядерным оружием. Только вот сильно ли это меняет дело? Ведь трагедия на Фукусиме была спровоцирована как раз подземным ядерным взрывом. Но об этом мы расскажем в другой раз, видео об этом в ближайшее время выйдет на нашем канале. А сейчас вспомним вот о чём. В первой половине 20-го века, когда радиоактивность была малоизучена, радий и торий считались лечебными; их добавляли в лекарства, мази, косметику, например, пудру и крем для лица; из радиоактивных металлов наладили производство компрессов и даже своеобразный активатор для воды - это когда радий помещали в воду на ночь и утром пили её, думая, что теперь она ооччень полезна. Что случится с человеком, если он будет принимать внутрь небольшие дозы радия-226 и радия-228 вперемешку с дистиллированной водой? Почти наверняка вы ответите, что он долго не протянет, а смерть будет мучительной. Вот, например, таблетки “Радито́р”. Только одна такая “малышка” облучала человека примерно на 1 микрокюри. Пить такие БАДы считалось полезным, при этом каких-то массовых смертей и внезапных лучевых болезней не наблюдалось. Как говорится, во всём нужна мера. Между тем, пилюли “Радитор” прославились тем, что в 1932 году убили Эбена Макбёрни Байерса, американского спортсмена, который только за два года выпил порядка 1400 (тысячи четырёхсот) бутылочек этой, так сказать, панацеи, получив дозу радиации, в три раза превышающую смертельную. В результате, через 3 года приёма таких таблеток он потерял все зубы, часть челюсти, его кости стали нереально мягкими. В конце концов, спустя ещё два года Байерс скончался. А применение радиации в медицине началось с того, что Анри Кутар определил: раковые клетки в гортани на ранней стадии можно подавить радиоактивным излучением в малой дозе, и сторонних эффектов якобы не будет наблюдаться. Этот метод лечения раковых опухолей получил название “Метод Кутара-Рего́” и применяется в медицине до сих пор. Ещё один показательный пример - это строительство самого первого на евразийском континенте атомного реактора Ф-1 под руководством “отца” советской атомной бомбы Игоря Васильевича Курчатова. Помещение, в котором находился реактор, а также весь персонал не имели никакой спецзащиты. Но самое интересное - это то, что сам реактор несколько раз собирался и разбирался - вручную в прямом смысле этого слова. В графитовые блоки вставлялись небольшие цилиндры из радиоактивного металла фактически - голыми руками. Без какой бы то ни было спецзащиты. Физики ядерщики в комментариях наверняка скажут, что Ф-1 являлся так называемым реактором нулевой мощности, т.е. очень маленькой мощности, не требующей охлаждения. И ядерное топливо в современных АЭС гораздо мощнее и смертоноснее. Правда, всё равно находятся чудаки, которые ходят по нему в спецзащите, состоящей из одной каски. Так что же такое радиация? Так ли она опасна, как считает подавляющее большинство? Знакомьтесь: Ге́лен Уи́нзер, один из крупнейших физиков-ядерщиков своего времени… Давайте послушаем, что он скажет: В общем, есть над чем подумать. Если у вас появились идеи, пишите в комментариях. Если считаете, что это видео заслуживает вашего лайка, благодарим за оценку. А у нас на сегодня всё. До новых встреч!
