Работа представлялась на секции астрономии и геофизики Московской открытой конференции «Космический патруль» в 1998 году
Могут ли разрушения крупных космических тел сопровождаться выделением рентгеновского излучения и как следствие повышать естественный радиационный фон в районе взрыва? Этот вопрос в течение многих лет интересовал исследователей Тунгусской проблемы [1]. По рекомендации руководителя комплексных экспедиций, известного исследователя проблемы академика Н.В. Васильева в 1992-1994 годах экспедициями отдела астрономии Московского городского дворца детского (юношеского) творчества были предприняты первые попытки разобраться в радиационной обстановке района Тунгусской катастрофы, о чем было доложено на научно-практической конференции 1995 г. [2].
С целью выявления локальных зон и изменения радиационного фона в течение последние 30 лет комплексные экспедиции Московского городского дворца детского (юношеского) творчества в период с 1992 по 1994 года проводили радиационную съемку места Тунгусской катастрофы и прилегающие к этому месту районов. По результатам этих измерений была составлена радиационная карта района, дополняющая карту радиационной обстановки 1960 г. На основании этого материала можно сделать определенный вывод об отсутствии радиационной опасности для людей, работающих в эпицентре Тунгусского взрыва. Выяснено также, что за последние тридцать лет радиоактивный фон не претерпел значительных изменений. Это дает основание считать, что Тунгусский взрыв существенно не повлиял на радиационную обстановку в районе катастрофы 1908 года. Но вместе с тем выяснено, что в бассейне реки Хушмо прослеживается незначительный радиационный след, выходящий из области эпицентра. Это открытие и определило дальнейшие пути наших исследований в экспедициях 1995-1996 гг. Задача была поставлена более узко и более конкретно: выявить очаги радиационной аномалии, а затем с помощью специалистов установить ее природу. Правда, подобная задача в значительной степени осложнялась геологией района – Тунгусский взрыв произошел над палеовулканом, по мнению специалистов, имеющего сложную геохимическую картину.
История исследования
Изучение радиационной обстановки в районе Тунгусской катастрофы началось задолго до современного периода. В конце пятидесятых годов, после неудачных поисков крупных фрагментов метеорита, вопрос о радиоактивном заражении этого места был ключевым. Причиной послужила нашумевшая в то время литературная гипотеза писателя-фантаста А.Казанцева о взрыве космического корабля, работавшего на ядерном горючем [3].
Общий интерес со стороны научной общественности к проблеме ядерного механизма взрыва Тунгусского тела значительно возрос, когда в 1965 году в английском журнале «Природа» появилась статья лауреата Нобелевской премии, известного американского ученого В.Ф. Либби и его коллег. В ней они докладывали о результатах своих исследований по содержанию радиоактивного углерода в годичных слоях деревьев, спиленных в Америке и относящихся к 1908 г, т.е. к моменту катастрофы.
Ядерный характер взрыва Тунгусского космического тела по-новому освещал весь комплекс явлений, наблюдавшихся 30 июня 1908 года. Научный мир в своем большинстве воспринял эту идею как невероятную и фантастическую. Критики требовали прямых доказательств. Вместе с тем изучение данного вопроса осложнялось из-за большого количества времени, прошедшего с момента взрыва и повсеместного выпадения радиоактивных осадков, связанных с наземными испытаниями ядерного оружия. Если ядерная реакция и имела место, то нет никаких прямых данных о ее типе.
Сотрудник Волго-Уральского научно-исследователь-ского геофизического института А.В. Золотов в течение ряда лет выполнял подробные полевые и лабораторные исследования, ища все новых и новых доказательств в поддержку идеи ядерного взрыва. Результатом этих работ изложены в его книге «Проблема Тунгусской катастрофы 1908 г.» [4]. По оценкам А.В. Золотова Тунгусское космическое тело взорвалось за счет внутренней энергии самого тела в результате большой концентрации энергии в малом объеме. Из этого следовало, что этот взрыв мог сопровождаться ядерными реакциями. Проверкой этого предположения многие годы занимались: сам А.В. Золотов, группа под руководством Л.В. Кириченко [5,6], группа Е.М. Колесникова [7,8].
Первая полевая радиометрическая съемка в районе катастрофы была проведена в 1959 году томской группой под руководством Г.Ф. Плеханова и уральской группой А.В. Золотова. Ими измерялась общая радиоактивность поверхностного слоя почвы по нескольким профилям, пересекающим область разрушений, и радиоактивность золы деревьев. Результаты этих работ показали незначительное повышение уровня радиоактивности на границе палеовулкана. В дальнейшем эти работы были продолжены в 1960 году под руководством Е.В. Кириченко [5], в районе падения была проведена подробная наземная бетта-съемка почвы и растений полевым радиометром с нижним пределом чувствительности 5-10 мкР/час (счетчик СТС-6). Обнаружено, что участки горных пород обладают повышенной радиактивностью в сравнении с долинными участками, покрытыми наносным слоем почв. Как было установлено, радиоактивность поверхностного слоя в районе катастрофы не зависит от расстояния от эпицентра взрыва (рис.1).
Методика измерений и результаты работ
Исходя из выше изложенного, задача по изучению радиационной обстановки в эпицентре Тунгусской катастрофы сводилась к непосредственно полевым измерениям по заранее выбранным маршрутам. Учитывая сложность прохождения однодневных таежных маршрутов и сроки работы экспедиции, как правило, за сезон выбиралось не более 50-60 точек. Учитывая площадь эпицентра Тунгусской катастрофы, составляющую около 360 км2, выполнение данной задачи растягивалось на несколько полевых сезонов. Обычно группа состояла из 2-3 человек, имея при себе, помимо радиометра, дублирующие средства ориентации (компасы, карты, навигационную систему) и средства оперативной связи с базовым лагерем. В случае обнаружения точек с повышенным фоном, руководитель группы по радиостанции связывался с руководителем экспедиции и уточнял характер дальнейших работ. В экспедициях 1995-1996 г.г. радиационными измерениями занимались учащиеся отдела астрономии Дворца творчества: Баранов Денис, Деманов Константин, Лебедев Виктор, Миндич Сергей, Чичмарь Данила.
В качестве регистрирующего прибора использовался переносной дозиметр-радиометр АНРИ-01-02 «Сосна» на основе счетчиков СБМ-20, диапазон измерений мощности экспозиционной дозы гамма-излучения которого составлял от 1,0 до 999,9 мкР/ч. Максимальная погрешность достигала 30%, что полностью отвечало поставленной задаче. Контроль за изменением мощности экспозиционной дозы осуществлялся по цифровому табло индикатора. Для уменьшения погрешности, вносимой естественным фоном, в каждой точке проводилось по 7 измерений, затем в качестве результирующего бралось среднее с отбрасыванием двух крайних значений. Одновременно с измерениями, для каждой точки определялись геодезические координаты с помощью спутниковой навигационной системы GPS-38 GARMIN с точностью до 30 ± 20 м. За два летних сезона 1995-1995 гг. нами были обработаны 115 точек с общим количеством измерений, равным 677. Помимо этого, обработано в 7 контрольных точек в Подмосковье. Естественный фон в районе эпицентра Тунгусского взрыва составляет:
52,5 % = 5 - 11 мкР/ч
29,6 % = 11 - 13 мкР/ч
17,9 % = 13 - 20 мкР/ч
В результате выполненных работ, выявлены 15 участков с уровнем гамма-излучения, превышающим средний фон в 1,5-2 раза, т.е. достигающим 15-20 мкР/ч. При среднем значении 9-11 мкР/ч. В четырех точках (остров Кабаевый, эпицентр Золотова, долина Загадок, северные отроги горы Каскадной) обнаружены участки с наиболее высоким уровнем достигающим максимального значения 25 мкР/ч. Все указанные точки находятся на «материковой» поверхности, т.е. лежат вне болот, где естественный фон достаточно низок, что подтверждает наши выводы о незначительном загрязнении района радионуклеидами искусственного происхождения.
Сопоставляя результаты наших измерений с результатами, полученными в 1960 году [1,2], можно отметить определенное сходство параметров по целому ряду точек. В основном это относится к району горы Фаррингтон и урочищу Чургим. 8-10 мкР/час отмечено в Большой котловине Южного болота, находящейся в эпицентре взрыва, на избах Кулика, и на Пристани. Небольшое полуторократное превышение фона наблюдается практически на всех вершинах сопок эпицентра, что вероятнее всего связано с выходом коренных пород, имеющих достаточно высокий естественный радиационный фон. Возможно, это связано с выходом коренных пород древнего палеовулкана. Такие точки, как указывалось выше, находятся на Кабаевом острове северного торфяника и его западной оконечности и в долине Загадок (см. рис.2).
По ряду причин не удалось провести измерения в южной и западной частях района. (Эти районы относятся к числу труднодоступных из-за отсутствия троп и больших старых гарей).
В 1994 году группой сплава по реке Хушмо, в 10 км ниже Пристани, обнаружена локальная область с двукратным превышением естественного фона. Этот район требует тщательного исследования т.к. находится в юго-восточной оконечности эпицентра.
В целом следует считать район Тунгусской катастрофы мало чем отличающимся от общего фона на участке пос. Ванавара - озеро Чеко, т.е. на протяжении 70 км. Так как более 80% измерений показывают достаточно низкий радиационный фон, следует отметить, что повышенный фон в центральном районе, не является необходимым условием высотного воздушного ядерного взрыва. Согласно исследованиям, проведенным на ядерных полигонах, при воздушном взрыве на высоте не менее 5 км, заражения местности может и не быть [1]. В результате действия ветра и в зависимости от метеорологических условий, район максимального радиоактивного загрязнения может быть смещен на десятки и даже сотни километров от эпицентра взрыва, возможно в северо-западном направлении.
Литература
1. Васильев Н.В., Журавлев В.К., Демин Д.В., и др. О некоторых аномальных эффектах, связанных с падением Тунгусского метеорита. Сб. Космическое вещество на земле, Новосибирск, Наука, 1976, 71-87.
2. Михайлов Д. Изучение радиоактивности в районе падения Тунгусского метеорита. Доклад на юношеской научно-практической конференции 1995 г.
3. Казанцев А.П. Взрыв. Журнал «Вокруг света», 1946 г, N 1, 39-46.
4. Золотов А.В. Проблема Тунгусской катастрофы 1908 г., изд-во «Наука и техника», Минск, 1969, 202 с.
5. Кириченко Е.В., Гречушкина М.П. О радиоактивности почвы и растений в районе падения Тунгусского метеорита. Сб. Проблема Тунгусского метеорита, Томский университет, 1963 г. 139-151.
6. Кириченко Л.В. О проверке гипотезы «ядерного взрыва» Тунгусского метеорита по радиоактивности почв на следе выпадения продуктов взрыва. Сб. Проблемы метеоритики, Новосибирск, Наука, 1975 г., 88-101.
7. Колесников Е.М., Лаврухина А.К., Фисенко А.В. Экспериментальная проверка гипотез аннигиляционного и термоядерного характера Тунгусского взрыва 1908 г. «Геохимия», 1973, № 8 с.1115-1121.
8. Колесников Е.М., Лаврухина А.К., Фисенко А.В. Новый метод проверки гипотез аннигиляционного и термоядерного характера Тунгусского взрыва. «Проблемы метеоритики», Новосибирск, «Наука» 1975, с 102-110.
Деманов Константин – лицей № 1525, Лебедев Виктор – школа № 7, Решетников Александр – школа № 501,
Миндич Сергей – школа № 67, Чичмарь Данила – школа № 755, учащиеся групп дополнительного образования отдела астрономии Московского городского дворца детского (юношеского) творчества
Научный руководитель: Ромейко Виталий Александрович – Московский городской дворец детского (юношеского) творчества