Б.Ф. Бидюков (Новосибирск). ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ АНОМАЛИИ В РАЙОНЕ ТУНГУССКОЙ КАТАСТРОФЫ

Б.Ф. Бидюков (Новосибирск)

ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ АНОМАЛИИ В РАЙОНЕ ТУНГУССКОЙ КАТАСТРОФЫ

Анализируя ситуацию, сложившуюся в тунгусских разработках к настоящему времени, мы можем выделить целый ряд публикаций по этой теме, где указывается на определенные «аномальности», связываемые с Тунгусским Событием (ТС) [Васильев, 1992, 2004; Дмитриев, Журавлев, 1984; Журавлев, Зигель, 1998; Плеханов, 2000, и др.].

Трактовать эти оценки можно очевидно так: характер разворачивания сценария ТС не укладывается в рамки «нормальных» процессов протекания столкновительных взаимодействий космического вещества с Землей. То есть, наблюдаемые и регистрируемые процессы в исторической перспективе обнаружения Феномена несут в себе некие «несообразности», не поддающиеся однозначной интерпретации в рамках устоявшихся научных представлений.

Как бы ни относились к «аномальностям» авторы разных тунгусских концепций, несомненно, что эти «аномальности», во-первых, маркируют некое «неблагополучие» в предмете исследований, во-вторых, создают затруднения в деятельности самого исследователя. А это, в свою очередь, требует более пристального отношения к основаниям собственной исследовательской деятельности.

К категории задач, в русле решения которых аномальность проявляется хронически, можно отнести поиск радиационных проявлений Тунгусского взрыва. Мотивы проведения этих поисков хорошо известны и достаточно полно изложены как в научной, так и в научно-популярной литературе [Васильев, 2004; Журавлев, Зигель, 1998; Плеханов, 2000].

С целью пpовеpки пpедположений о радиационных проявлениях в районе Катастрофы, начиная с 1959 г., был пpоведен pяд pабот, напpавленных на пpямое, либо косвенное исследование pадиоактивности, как в центpальной области, так и по шлейфу pассеяния вещества ТМ. Программа исследований радиоактивности и ее основные результаты изложены в работе [Васильев, Андреев, 2008, с 118].

Резюмиpовать эти результаты можно следующим обpазом:
1. Радиоактивность почв в pайоне Тунгусской катастpофы не выходит за пpеделы колебаний естественного фона.

2. В пpеделах этих значений цифpы, хаpактеpизующие pадиоактивность почв в непосpедственной близости от эпицентpа, в 1,5-1,7 pаза выше аналогичных цифp на пеpифеpии pайона. Центp этого локального повышения находится у подножья гоpы Фаpрингтон (эпицентpальная зона).

3. Локальные колебания pадиоактивности почв имеют стабильный хаpактеp и не изменились существенно с 1959 по 1970 гг. Они не могут быть, следовательно, объяснены пpисутствием коpоткоживущих pадиоизотопов.

4. Бетта-pадиоактивность pастений и деpевьев pайона эпицентpа катастpофы в 1,5-2 pаза выше показателей на пеpифеpии pайона и в Подмосковье. Эти pазличия не связаны с содеpжанием калия-40.

5. Бетта-pадиоактивность дpевесных колец наpастает экспоненциально, начиная с 1945 г., что связано с повышением концентрации изотопов цезия-137 и стронция-90. В слое 1908 г. в некотоpых случаях также имеет место «пик», объясняемый повышением содеpжания Cs137, но это наблюдается только у повpежденных в 1908 г. деревьев, у которых имеет место наличие тpещин и дупл, что позволяет совpеменным осадкам пpоникать внутpь деpева.

6. В pайоне, помимо осадочной pадиоактивности 1958-1963 гг., имеются следы ядеpных испытаний в Синьдзяни, а также Чеpнобыльской катастpофы.

7. Концентpация углеpода-14 в кольцах деpевьев, включающих 1908 г., повышена. Однако, аналогичное повышение имеет место в pяде дpугих pайонов земного шаpа (Калифоpния, Индия, Севеp Томской области). Hаиболее веpоятное объяснение эффекта - супеpпозиция двух циклов солнечной активности (11- и 80-летнего), пpиходящаяся на 1908-1909 гг.

8. Эффект по углеpоду-14 в деревьях неpавномеpен по теppитоpии pайона катастpофы. Hаpяду с деpевьями, в котоpых пpослеживается эффект, имеются деpевья, где он отсутствует.

9. Бетта-pадиоактивность тоpфа, начиная с 1945 г. экспоненциально pастет, что связано с повышением концентpации цезия (Cs137). В одной из точек pайона обнаpужен втоpой максимум pадиоактивности в слое, включающем 1908 год. Пpиpода этого максимума осталась невыясненной.

10. Изучение радиоактивности почв в шурфах свидетельствует о том, что она связана в основном с самым верхним горизонтом почвы (0-5 см) и обязана своим происхождением современным осадкам после ядерных испытаний.

11. Исследование радиоактивности почв в шурфах в экранированных от осадков после 1945 г. местах, не выявляет присутствия искусственных радионуклидов в верхнем горизонте почв. Необходимо, однако, иметь в виду, что при строительстве охотничьих изб (пробы брались из-под полов охотничьих избушек, построенных до 1945 г.) верхний горизонт почв нередко снимается при зачистке площадки.

12. Изотопный состав аргона в газах, сорбированных местными породами, не изменен, что свидетельствует против допущения о мощном потоке радиоактивных излучений в момент взрыва или об аннигиляционной его природе.

13. Содержание углерода-14 в «катастрофном» слое торфа понижено, по-видимому, за счет «разбавления» углерода-14 «мертвым» изотопом углерода-13.

В качестве одного из средств обнаружения действия радиации используется термолюминесцентный метод. Он достаточно эффективно применяется в технике, медицине, при экологическом мониторинге районов с техногенной радиационной нагрузкой, в археологии и геологии.

Суть метода заключается в высвобождении материалом термолюминесцентного (ТЛ)-индикатора запасенной под действием радиации внутренней энергии при его нагревании в определенном диапазоне температур (обычно, от 0 до 4000С).

Изучением ТЛ характеристик минеральной составляющей подстилающей поверхности района Тунгусской катастрофы занимались несколько поколений исследователей. Это В.Б. Василенко с сотрудниками свой лаборатории в Институте геологии и геофизики Новосибирского Академгородка, а также члены КСЭ В.К. Журавлев и Д.В. Демин. Работа проводилась в период 1965-1976 гг. Затем эстафету принял большой коллектив КСЭ, деятельность которого координировал Б.Ф. Бидюков. Активная фаза этой деятельности пришлась на 1976–1991 гг. В этот же период определенные попытки развернуть эксперименты с термолюминесценцией на Тунгуске предпринимал М.В. Коровкин, но значимых и впечатляющих результатов его группа добилась лишь в середине 90-х.

Ретроспективный подробный анализ всего комплекса работ по этой теме представлен в объемной работе [Бидюков, 2008]. Настоящая публикация носит преимущественно резюмирующий характер.

Первое поколение исследователей, после консультаций со специалистами, остановилось на траппах – горных породах, широко представленных в изучаемом районе. Образцы для исследования – трапповые пробы – отбирались участниками КСЭ-7 (1965 г.) и КСЭ-8 (1966 г.). Камеральная обработка образцов осуществлялась в лаборатории минералогии Института геологии и геофизики СО АН СССР под руководством В.Б. Василенко. Результаты проведенных экспериментов опубликованы в научных сборниках [Василенко и др., 1967; Васильев и др., 1976].

Наиболее важные положения публикации 1967 года:
1. Установлено, что траппы, как таковые, не термолюминесцируют; люминесцируют входящие в состав траппов минералы неэлектромагнитной фракции (плагиоклазы, полевые шпаты, кварцы).

2. В качестве рабочего материала целесообразно использовать плагиоклазы, как содержащиеся в пробах в большем количестве.

3. Характер влияния на ТЛ давления однозначно не устанавливается и связь поля ЕТЛ района с аэродинамическими воздействиями 30 июня 1908 г. неопределенна.

4. Термическое воздействие оставляет след в ТЛ-структуре взятого образца: возможно полное или частичное стирание ЕТЛ, происходит смещение температурного максимума в сторону высоких температур.

5. Радиационное воздействие усиливает интенсивность термовысвечивания и увеличивает светосумму ТЛ.

6. Характер поля термолюминесценции исследуемого района однозначно не определяется содержанием урана в сопутствующих породах.

В целом, первая работа ТЛ-программы заложила надежный фундамент всех последующих действий в этом направлении. Одновременно, она продемонстрировала те немалые трудности, с которыми пришлось столкнуться в дальнейшем.

Следующая публикация по ТЛ траппов относится к 1976 году. Укрупнено выделим главное, и некоторые положения статьи специально прокомментируем.
1. Поле ТЛ исследуемого района неоднородно - рядом с пробами, имеющими высокие значения, могут находиться почти нулевые пробы. В этом, как и в других эффектах, выделенных на Тунгуске, проявляется т.н. «пятнистость». Обработка данных по результатам измерений требует применения статистических методик.

2. Картина территориального распределения ТЛ по одному из параметров кривой термовысвечивания (КТВ) - интенсивности во втором максимуме – выявляет значимую неоднородность: вырисовывается «двухлепестковая структура» (возникает призрак «бабочки»). Похожая схема получается и для территориального распределения общей светосуммы ТЛ. Территориальное распределение интенсивности в первом температурном максимуме сходства с двухлепестковой формой не обнаруживает.

3. Содержание U в траппах обследованного района в целом не выходит за пределы фоновых. Содержание U в траппах, отобранных в 3-х км зоне вокруг эпицентра, достоверно выше, чем в периферийных образцах. Детальный анализ результатов, однако, не дает оснований связывать повышение уровней ТЛ с повышенным содержания урана в пробах.

4. Отмечено два разнонаправленных эффекта – усиления и ослабления ТЛ в эпицентральной зоне. Эти эффекты интерпретируются как налагающиеся друг на друга, причем эффект ослабления полагается доминирующим.

5. Последний эффект, очевидно, обусловлен действием ударной волны, обычно приводящим к понижению термолюминесценции.

Выводы по п. 4 станут магистральными и для исследований по ТЛ почв. Причем, оба эти эффекта в наших исследованиях возникли совершенно независимо от результатов исследования по траппам, как и их сопряженность.

Последний пункт списка требует специального комментария.

Здесь два допущения, и оба неверные.
1. То, что эффект ослабления ТЛ на Тунгуске обусловлен действием ударной волны.

2. То, что ударная волна обычно приводит к понижению ТЛ.

Можно предположить, что легенда об ослабляющем действии ударной волны на ТЛ проистекает от не очень внимательного прочтения интересной работы [Максенков, Никулова, 1968]. При интерпретации их результатов отождествлялись импактные (или ударные) давления, которые составляют 4-5 Мбар и давление на фронте ударной волны 0,5-1,0 МПа, (как в случае надземных ядерных взрывов, либо при Тунгусском взрыве). Учитывая размерность, можно заключить, что между двумя рассматриваемыми случаями разница в пять-шесть порядков. Недаром для этих областей знания используются разные единицы измерения – бары и Паскали. В лабораторных экспериментах изменения параметров ТЛ проявляются при давлениях порядка сотен килобар.

Таким образом, когда мы говорим о влиянии давления на ТЛ-характеристики материала, мы подразумеваем давления порядка миллионов кгс/см2, но никак не единиц в случае избыточных давлений на фронте ударной волны.

В статье Максенкова и Никуловой было показано, что в случае импактного воздействия (удара метеорита о земную поверхность) действует не один, а два фактора – ударное механическое воздействие, стимулирующее ТЛ, и сопутствующее нагревание материала, ее стирающее. Такой комплекс исследователи назвали «термомеханический эффект».

Итак, стирание ТЛ и здесь обусловлено температурным отжигом, а не механическим воздействием. Появляется соблазн перенести действие этого механизма и на Тунгуску. Но ведь там импакта не было, взрыв произошел в воздухе, а возникшая ударная волна не могла быть фактором, усиливающим ТЛ. Тем не менее, двухфакторная модель (усиливающе-стирающая) приложима и к трапповым, и к почвенным исследованиям. Роль стимулирующего фактора остается вакантной.

Акцент на этом моменте делается нами потому, что он связан со стойким недоразумением относительно характера термолюминесценции и всеобъясняющими свойствами ударной волны. Те исследователи, которые опасаются призрака радиации на Тунгуске, начинают приписывать ударной волне просто-таки фантастические свойства. Кроме трактовки эффектов термолюминесценции, это, в частности, проявляется и при объяснении «геомагнитного эффекта».

Логическим продолжением анализа работ по ТЛ горных пород из района Тунгусской катастрофы является переход к статье [Коровкин и др., 1997]. Несмотря на тезисный характер статьи и скудные сведения о методике работы с пробным материалом, выводы ее вполне однозначны. Приводим только очевидный «сухой остаток» результативной части этой статьи.

«Восстановленная гамма-облучением ТЛ образцов кварца, отобранных из приповерхностного слоя <«Камня Джона»>, отличается высокой интенсивностью свечения, свидетельствующей о наличии предшествующего радиационного воздействия. Наблюдается закономерное ослабление ТЛ с глубиной отбора проб… На основании проведенных экспериментов можно сделать предположение о том, что Тунгусский взрыв сопровождался радиационным воздействием» (с. 13).

Это делает выполненную и опубликованную работу далеко не ординарным событием, значимость которого до сих пор не оценена по достоинству. Нетривиальный результат, очевидно, обескуражил и даже напугал многих, «идущих вместе» по тунгусской стезе.

Перейдем дальше к пласту материалов, связанному с ТЛ почв.

Первое десятилетие работы по почвенной программе ТЛ было ориентировано на изучение ТЛ-характеристик полиминерального шлиха, отмытого из почвенной пробы. Считалось, что работа с таким материалом имеет ряд несомненных преимуществ, облегчающих процесс обработки большого количества проб.

С 1976 по 1981 гг. по избранной методике было отобрано более 400 почвенных проб, в основном на площади, ограниченной контуром области ожога леса. В камеральный период были изучены 193 почвенные пробы.

На основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы, приведенные в публикации [Бидюков, 1988].

1. Метод изучения ТЛ минеральной фракции почвенных проб может быть использован как средство изучения некоторых последствий Тунгусского феномена.

2. Статистическая обработка полученных данных выявила аномалию в распределении светосумм ТЛ почвенных образцов вокруг эпицентра катастрофы. Повышение уровня термовысвечивания (ТВ) в зоне до 15 км вокруг эпицентра маскируется более мощным эффектом его ослабления в ближней зоне (до 6 км вокруг эпицентра).

3. Выявленные особенности подтверждают наличие аномалии в ТВ минералов, установленное при изучении ТЛ траппов района падения.

В статье [Бидюков и др., 1990] представлены данные по 465 навескам для 193 проб. Результаты обработки этого материала сведены в обширный каталог, приводятся схемы территориального распределения отобранных проб и выделенных аномалий.

Статистическая обработка данных в этой статье опирается на принятую ранее двухфакторную стимулирующе-стирающую ТЛ модель. Проведенный анализ всего комплекса обстоятельств, связанных с проявлением ТЛ в условиях природных катастроф, показывает, что эта модель заслуживает самого пристального внимания и углубленного изучения.

Поскольку мы убедились в непричастности аэродинамического воздействия на изменения поля естественной ТЛ в исследуемом районе, остается лишь два претендента на значимый вклад в его изменение – проникающая радиация и температурный отжиг.

Основные результаты этой работы сводятся к следующему:

1. Интенсивность проявления ТЛ в зоне ожога (ЗО) веток деревьев в 2 раза ниже, чем в районе исследований за ее пределами. Внутри ЗО обнаружена область интенсивного отжига ТЛ, совпадающая с зоной максимальных ожоговых повреждений веток лиственниц. В этой области сосредоточены все точки с нулевой и близкой к ней ТЛ. Все это позволяет считать, что в зоне ожога произошло существенное ослабление первоначально стимулированной явлением 1908 г. (либо естественной) ТЛ.

2. Выделена зона аномально высоких значений ТЛ и более широкая зона выраженного проявления стимулирующего ТЛ фактора, тяготеющие к оси симметрии вывала.

3. Концентрация значительной части аномально высоких значений ТЛ на восточном участке зоны ожоговых повреждений веток подтверждает наличие в этом месте слабого ожога.

Сравним данные по ТЛ траппов и почв. Следует отметить главный общий момент: первоначально наведенная стимулирующим фактором ТЛ, затем маскируется более мощным эффектом, ее ослабляющим. Связь с термическим отжигом достаточно обоснована и для траппов. Так, общая светосумма ТЛ траппов вне ЗО (даже без учета четырех восточных «ураганных» проб) в 2 раза выше, чем в ЗО. Пять из семи минимальных значений светосумм ТЛ траппов лежат в ЗО на юго-западном участке все той же области максимальных ожоговых повреждений веток. Наличие в ЗО проб с повышенными значениями ТЛ не противоречит концепции двухфакторной стимулирующе-стирающей ТЛ модели.

Приведенные соображения показывают, что складывающиеся по двум методикам (шлих и трапп) картины проявления эффектов скорее дополняют друг друга, чем противоречат.

Следующим шагом развития программы по ТЛ почв стал переход с полиминерального шлиха на мономинеральную кварцевую фракцию. Основным мотивом здесь было получение более надежных и воспроизводимых результатов. Но трудоемкость подготовки материала для отсмотра на установке возросла при этом на порядок. Это, конечно, не могло не сказаться и на общем количестве отсмотренных проб. Тем не менее, к середине 90-х были получены результаты, которые можно было сравнивать с предшествующими. Самым важным итогом этого этапа работ стал следующий вывод:

Эффекты вариации поля ТЛ-характеристик минералов из осадочных отложений района Тунгусской катастрофы, выделенные на полиминеральном материале (шлих) и мономинеральном (кварц) - схожи и вряд ли могут быть приписаны особенностям минерального состава почв в разных точках отбора пробного материала. Все последующие разделы и виды программы были ориентированы на работу именно с мономинеральной кварцевой фракцией почвенного шлиха [Бидюков, 1997; 2008].

Две последние, опубликованные до нынешнего года наши работы [Бидюков Пути и перспективы…, 1997] и [Бидюков, 2000] обозначают новый подход к ТЛ исследованиям, направленный на преодоление кризиса, связанного с коренным затруднением при работе с природным материалом-индикатором ТЛ. Суть затруднения заключается в следующем.

Любой природный термолюминесцирующий минерал имеет свою геологическую историю. Со времен образования, находясь в окружении рассеянных радиоактивных элементов, он накапливает внутреннюю энергию или светосумму. Такое накопление происходит миллионами лет, и величина внутренней энергии зависит как от внешних, так и внутренних факторов. Площадное распределение минералов создает потенциальное поле естественной ТЛ или «фон». При воздействии на такой природный ТЛ-детектор локального источника радиоактивного излучения, запасается дополнительная светосумма. Она складывается с генетически обусловленной и проявляется при термовысвечивании минерала неразделенно. Если мы не знаем величину дополнительно поглощенной дозы, то возникает трудноразрешимая задача выделения ее на фоне естественной ТЛ. Оказывается, что каждая точка поля будет иметь разную величину ЕТЛ. Соответственно, мы будем иметь и вариацию измеренных значений интегральной светосуммы. Если вклад дополнительной энергии будет сопоставим с флуктуациями естественного поля ТЛ, то выделить полезный сигнал окажется крайне затруднительно. Если же уровень дополнительной энергии будет высоким, то возникает затруднение уже в измерении величины полезного сигнала. Природный фон ТЛ все равно надо нормировать.

Хотя выделенные статистическими методами аномалии ТЛ-фона, вероятнее всего, имеют отношение к последствиям Тунгусского феномена, это не исключает возможность объяснить их другими, менее экзотическими, чем ядерный взрыв, причинами. Например, близким соседством палеовулкана. Отсюда вытекает необходимость поиска возможностей прямых проверок, выделения более жестких критериев и получения убедительных аргументов.

Предпосылкой одной из возможных проверок является экспериментально установленная устойчивость аномальной ТЛ, наведенной в образце под воздействием потоков ионизирующей радиации, к стирающему действию ультрафиолетового облучения. Указания на такую возможность появились в публикациях середины 80-х годов. Проведенные нами эксперименты подтвердили стирающее действие ультрафиолетовой (УФ) радиации в отношении естественной термолюминесценции (ЕТЛ) минералов. Есть основания полагать, что подтверждена и устойчивость запасенной светосуммы одного из тунгусских образцов (проба под г. Острой) к стирающему действию ультрафиолета. Этот вид нашей программы, начавшей реализовываться в середине 90-х годов, не получил дальнейшего развития из-за дополнительных технических трудностей постановки экспериментов. Однако перспективность этого направления несомненна.

Весь спектр вопросов, исследовавшихся по теме ТЛ почв, можно конспективно представить в виде следующего списка.

1. Изучался ТЛ фон как на Тунгуске, так и в других районах (Новосибирская и Тюменская области, Богучанский район Красноярского края). Получены обоснованные ориентиры.

2. Исследовался так называемый «эффект пятнистости». Изучались параметры ТЛ для проб, расположенных на расстояниях в километре, сотне и десятке метров одна от другой. Материала для обобщений пока недостаточно.

3. Изучались почвенные разрезы для определения вертикального градиента параметров ТЛ. Получены неоднозначные результаты, не вписывающиеся в теоретические модели.

4. Исследовался массив проб с аномально низкими значениями параметров ТЛ (программа «Отжиг»). Выделена компактная зона, определяющая область максимальных тепловых нагрузок на поверхность района катастрофы. Можно допустить, что зона «отжига» ТЛ лоцирует зону первичного зажигания леса световым излучением.

5. Проведены модельные эксперименты для установления нормированных тепловых нагрузок от лесных пожаров и костров. Данные пока не обработаны.

6. Проведены эксперименты по облучению почвенных образцов и минеральных эталонов излучением факела лабораторного плазмотрона и источником гамма-излучения. Изучалась возможность восстановления исходных уровней ТЛ отожженных образцов. Полученные результаты требуют проверки на более представительном материале.

7. Изучалась теоретическая и экспериментальная возможность стимулирующего ТЛ действия ультрафиолетовой радиации. Выяснено, что наряду с дезактивирующим УФ радиация обладает и активирующим свойством, по полной аналогии с радиоактивным воздействием. В отличие от последнего активирующий поток значительно ослаблен, что ведет к небольшой, но отличной от нуля стационарной светосумме.

Выделим подробно часть исследования, обозначенную в п. 4, которую полагаем одной из наиболее значимых и перспективных.

Программа «Отжиг»

В ранее проведенных исследованиях отмечался эффект локализации в эпицентральной области района катастрофы группы проб с пониженными значениями параметров ТЛ. Там же указывалось, что эти пробы концентрируются внутри области ожога веток лиственниц, которая связывается с воздействием теплового потока. Поскольку по литературным данным и нашим собственным экспериментам тепловые нагрузки приводят к ослаблению и даже полному стиранию запасенной минералом светосуммы ТЛ, возникла идея использовать этот эффект для уточнения температурных градиентов в зоне теплового действия Тунгусского взрыва. На основе этой идеи сформировалась программа «Отжиг».


Рис. 1. Распределение проб низких уровней ТЛ

На рис. 1 приведено площадное распределение проб с околонулевыми значениями светосумм ТЛ и проб с температурой начала ТЛ выше 2000С. Обычно температура начала ТВ в пробе фиксируется на уровне 100-1400С. Температуры же 2000С и выше совершенно не типичны для «нормальных» проб. Если учесть, что полный отжиг ТЛ в минерале происходит при нагревании до 4000С (в приведенной группе проб зафиксированы 3 нулевых значения), а нагревание до 3000С оставляет в минерале минимальный запас светосуммы, то отмеченный совокупный эффект должен свидетельствовать о нагревании минеральной составляющей этих проб по меньшей мере до температур 200-3000С.


Рис. 2. [Журавлев, Зигель, 1998, с. 103] Границы расчетной и фактической зоны лучистого ожога деревьев. Овал, обозначенный сплошной линией, - место, где, по расчету В.П. Коробейникова, интенсивность лучевого воздействия составляла 16 кал/см2 (в центре – 52 кал/см2). Пунктиром обозначена граница интенсивного ожога, по данным экспедиционных исследований. 1 – слабый, 2 – средний, 3 – сильный ожог, 4 – заимка Кулика. Начало координат – в эпицентре Фаста, ось x направлена по второй траектории Фаста.

Заметим, что контур области ожога на рисунке дан грубо ориентировочно. Сама эта зона имеет достаточно сложную структуру. Приведем рисунок 25 (у нас рис. 2) из книги Журавлева и Зигеля «Тунгусское диво» (1998 год). На нем обозначен мало где встречающийся в литературе контур области ожога, построенный по экспериментальным данным. Внутри контура обозначены точки, характеризующие средний и сильный ожог, что свидетельствует о неравномерности воздействия теплового потока внутри этой области. Ориентируясь на точки, представляющие сильный ожог, мы обозначили внутри выделенного контура более локальную конфигурацию. Теперь мы имеем визуализированные границы зоны особо сильного ожога – рис. 3.


Рис.3. Границы зоны особо сильного ожога веток лиственниц

Оконтурим обозначенную на рис. 1 зону ТЛ-отжига. Учитывая то обстоятельство, что эта группа проб фиксирует скорее место их расположения в районе катастрофы, а не реальную конфигурацию аномальной области, что обусловлено характером рельефа и возможностями взятия почвенных проб, подберем наиболее близкую геометрическую фигуру, куда эта область вписывается. Такой фигурой оказывается овал, большая ось которого повернута относительно горизонтали на 20-250.

Совместим контуры эффектов на рисунках. Получается уже трехуровневая модель (визуально – трехконтурная – рис. 4) тепловых нагрузок на земную поверхность района Тунгусской катастрофы в момент взрыва.

Наверное, можно допустить, что зона «отжига» ТЛ лоцирует зону зажигания леса световым излучением, о чем пишет Дорошин в своей статье «Огненный шквал при Тунгусской катастрофе» [Дорошин, 2005].


Рис. 4. Трехконтурная модель тепловых нагрузок на земную поверхность в районе Тунгусской катастрофы

«Можно предположить, что зона первичного воспламенения леса была достаточно компактной, имеющей форму круга или овала, центр этой зоны был приурочен, как и полагается, к эпицентру по вывалу… Зона первичного воспламенения лежит внутри зоны пожара и может иметь конфигурацию, сильно отличающуюся от конфигурации пожара 1908 г.» (с. 47).

Отождествляя, таким образом, зону «отжига» ТЛ с зоной первичного воспламенения леса, можно сформировать модель, на основе которой эту зону удобно исследовать.

Отсмотр на ТЛ-установке уже отобранного в этой зоне пробного материала может существенно детализировать реальную картину. При необходимости дополнительное опробование по более густой сетке не будет представлять больших трудностей, ибо десятикилометровая зона вокруг эпицентра за 50 лет хорошо освоена КСЭ.

Общие выводы по всему комплексу проведенных работ

1. По совокупности проведенных измерений в районе Тунгусской катастрофы надежно зафиксированы два эффекта: местное поле термолюминесценции как траппов, так и почв имеет отклонения от естественного фона:
- в сторону пониженных уровней, когда значения параметров ТЛ близки к нулевым (диапазон 0-7 усл. ед. по сравнению с фоновыми значениями на уровне 80-100 усл. ед);
- в сторону повышенных уровней, когда значения параметров ТЛ превышают среднефоновые в 1,5-2 раза; учитывая характер подготовки проб в поле, эти значения необходимо увеличивать еще во столько же раз.

2. Произведена оценка уровня фоновых значений, что позволяет ориентироваться при выделении аномально низких и аномально высоких значений поля ТЛ.

3. Флуктуации естественного поля радиоактивности на Тунгуске не влияют на отклонения в вариации поля ТЛ.

4. Эффект «пятнистости», когда пробы, расположенные на удалении десятка метров друг от друга, могут давать существенно разные значения параметров ТЛ, не позволяет всецело ориентироваться на абсолютные значения измерений и требует применения статистических методов обработки при построении поля ТЛ по всему району Катастрофы. Выделение структуры эффекта сопряжено с непомерно высокими трудозатратами и вряд ли может быть реализовано в обозримой перспективе.

5. Изучение вертикального градиента поля ТЛ района Катастрофы показало, что определенно зафиксирован эффект усиления ТЛ верхних слоев разреза «Камня Джона» (эксперименты группы М.В. Коровкина) с уменьшением значений ТЛ с глубиной. На почвенных разрезах такой эффект зафиксирован лишь для приповерхностных слоев в нескольких пробах эпицентральной зоны. В почвенных разрезах, взятых по глубине до слоя мерзлоты или сплошного галечника (глубины 50-70 см) совпадения с теоретической моделью вертикального градиента ЕТЛ (монотонное нарастание уровней с глубиной) не наблюдается. Отмечаются примерно равные уровни во всех 6-8 слоях, что не позволяет установить какую-либо закономерность.

6. Пробы с пониженными значениями ТЛ концентрируются в зоне особо сильного ожога веток деревьев. Зона «отжига» ТЛ допускает, таким образом, отождествление ее с зоной первичного воспламенения опадно-моховой подстилки и возникновения катастрофного пожара, т.е. зона «отжига» ТЛ лоцирует зону максимальных тепловых нагрузок излучения Тунгусского взрыва. Тепловой поток при этом оценивается на уровне не более 7 кал/cм2.

7. Отожженные и облученные излучением факела лабораторного плазмотрона пробы не восстанавливаются до прежних параметров в диапазоне времени облучения 1-60 сек. Фиксируется близкий для всех восстановленных образцов базовый уровень ТЛ.

8. Гамма-облучение образцов при времени экспозиции 16 суток дает сходные результаты с экспериментами по облучению факела плазмотрона. При этом облучение при экспозиции 4 суток практически полностью восстановило интенсивность пика ТЛ для одной пробы восточного разреза (второй почвенный слой – 2-4 см). Однако морфология КТВ восстановленного образца отличалась более острым видом пика. Объем экспериментов по облучению не достаточен для надежных оценок характера восстановления исходной ТЛ.

9. Облучение в УФ диапазоне не приводит к значительному повышению уровней термовысвечивания. С этим диапазоном связываются процессы стирания запасенной ранее светосуммы ТЛ. Восстановление отожженных образцов УФ излучением дает минимально возможный базовый уровень ТЛ в образце. Таким образом, связывать эффект аномально высоких значений ТЛ на Тунгуске с действием УФ радиации нет никаких оснований.

10. Совершенно безосновательны также утверждения о стимулирующем (или стирающем) действии на поле ТЛ ударной волны Тунгусского взрыва. Уровни избыточного давления во фронте волны на много порядков меньше необходимых для получения эффекта изменения параметров ТЛ в кристалле.

11. Альтернативы действию в зоне взрыва радиационных потоков в диапазоне рентгеновского, гамма-излучения, либо нейтронного и протонного, не просматривается.

12. Соображения по объяснению выделенных аномалий за счет генезиса самих минералов никакими исследованиями пока не подкреплены. Доказательство участия в формировании поля ТЛ этого района палеовулкана также требует постановки и реализации специальной программы исследований. До получения каких-либо результатов в этом залоге всякие утверждения на эту тему необходимо расценивать как голословные.

В заключение необходимо сделать одно существенное замечание.

Призрак ядерного взрыва (по А.П. Казанцеву), представление о котором строится на основе аналогий с земными техногенным моделями и их натурной реализацией, надолго зашорил взгляд исследователям Тунгусского События. Сейчас необходимо строить иную модель, свободную от «родимых пятен» базовой.

Одной из предпосылок построения такой модели могут выступать соображения, высказанные Александром Симоновым из Ташкента в работе [Симонов, 2008]. Не исключены и другие варианты порождения описанных ТЛ феноменов.

Литература
Бидюков Б.Ф. Пути и перспективы исследований радиационных эффектов, связываемых с Тунгусским взрывом, с помощью термолюминесцентного метода // Тунгусский Вестник КСЭ №7, 1997, с. 25-31.
Бидюков Б.Ф. Термолюминесцентный анализ почв района Тунгусского падения // Актуальные вопросы метеоритики в Сибири.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988, с. 96-104.
Бидюков Б.Ф. Термолюминесцентные аномалии в зоне действия Тунгусского Феномена // Тунгусский Вестник КСЭ № 5, 1997, с. 26-34.
Бидюков Б.Ф. Термолюминисцентные исследования в районе Тунгусской катастрофы. // Феномен Тунгуски: многоаспектность проблемы. - Новосибирск: ООО ИФП «Агрос», 2008, с. 70-117.
Бидюков Б.Ф. Экспериментальная проверка возможности выделения аномальной термолюминесценции на почвенных образцах района Тунгусской катастрофы // Тунгусский вестник КСЭ №12, 2000, с. 20-22.
Бидюков Б.Ф., Красавчиков В.О., Разум В.А. Термолюминесцентные аномалии почв района Тунгусского падения // Следы космического воздействия на Землю. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990, с. 88-108.
Василенко В.Б., Демин Д.В., Журавлев В.К. Термолюминесцентный анализ пород из района Тунгусского падения // Проблема Тунгусского метеорита.- Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1967.- Вып. 2, с. 227-231.
Васильев Н.В. Парадоксы проблемы Тунгусского метеорита // Известия высших учебных заведений. Физика. №3, 1992, с. 111-117.
Васильев Н.В. Тунгусский метеорит. Космический феномен лета 1908 г. М.: НП ИД «Русская панорама», 2004, 372 с.
Васильев Н.В., Андреев Г.В. О радиоактивности в районе падения Тунгусского метеорита. // Феномен Тунгуски: многоаспектность проблемы. - Новосибирск: ООО ИФП «Агрос», 2008, с. 118-119.
Васильев Н.В., Журавлев В.К., Демин Д.В. и др. О некоторых аномальных эффектах, связанных с падением Тунгусского метеорита // Космическое вещество на Земле. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976, с. 71-87.
Дмитриев А.Н., Журавлев В.К. Тунгусский феномен 1908 года — вид солнечно-земных связей. Новосибирск: ИГГ СО АН СССР, 1984, 144 с.
Дорошин И. К. Огненный шквал при Тунгусской катастрофе // Тунгусский Вестник №16, 2005, с. 28-52.
Журавлев В.К., Зигель Ф.Ю. Тунгусское диво. История исследования Тунгусского метеорита. – Екатеринбург: «Баско», 1998, 168 с.
Коровкин М.В., Герих Л.Ю., Лебедева Н.А., Барский А.М. Оценка радиационной обстановки в природных и техногенных районах экологической нестабильности методами радиационной минералогиии // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека: Материалы Международной конференции, посвященной столетию со дня открытия явления радиоактивности и столетию Томского политехнического университета. 22-24 мая 1996 г., Томск // [Редкол.:Л. П. Рихванов (отв. ред.) и др.] - Томск: Изд. ТПУ, 1996. - С. 472 – 474; также - Тунгусский вестник КСЭ, 1997, №7, с. 12-14.
Максенков В.Г., Никулова А.А. Термолюминесцентные исследования доломита из метеоритных кратеров Каали // Метеоритика, Вып. XXVIII, 1968, с. 51-53.
Плеханов Г. Ф. Тунгусский метеорит. Воспоминания и размышления. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2000, 276 с.
Симонов А.А. Возможные энергетические и радиационные механизмы Тунгусского феномена 1908 года на основе МГД теории плазменных явлений. // Феномен Тунгуски: многоаспектность проблемы. - Новосибирск: ООО ИФП «Агрос», 2008, с. 196-217.