На протяжении десятилетий вопрос о наличии жесткой компоненты в спектре Тунгусского взрыва остается открытым. С одной стороны, проведенные в середине 70-х годов оценки следов действия ионизирующей радиации [Кириченко, Гречушкина, 1963; Кириченко; Кириченко, Николишин; Колесников и др., 1975] дали отрицательные результаты, с другой - серия исследований термолюминесценции (ТЛ) разных природных материалов района катастрофы (траппы, шлихи, почвенный кварц) непреложно свидетельствуют о наличии определенных аномалий поля ТЛ района и корреляции их с особыми точками и зонами, связанными с Тунгусским событием [Васильев и др., 1976; Бидюков и др., 1990; Коровкин и др., 1997].
Слабым местом предшествующих ТЛ-исследований была ориентация на природную или естественную термолюминесценцию (ЕТЛ), которая имеет ряд особенностей, затрудняющих интерпретацию получаемых результатов [Бидюков, 1997. С. 26]. Критика в данном случае обращала внимание на возможность объяснить выявленные аномалии флуктуациями и особенностями геофизического поля района исследований. Не вдаваясь в полемику относительно корректности самой критики такого рода, сдвинем фокус внимания в иную область, где исчезает сама необходимость привлечения особенностей геофизической обстановки. Нами [Бидюков, 1997. С. 27] обосновывалась принципиальная возможность вообще уйти от работы с ЕТЛ и сосредоточить основное внимание на выделении аномальной составляющей из общей светосуммы ТЛ. Эта возможность связана с теоретическим обоснованием и экспериментальным подтверждением московскими геологами [Шаховец, Шлюков, 1997] следующих эффектов:
- подавление в образцах осадочного кварца ЕТЛ нормированными потоками ультрафиолетового (УФ) излучения;
- отсутствие подобного стирания для образцов, предварительно облученных жесткой радиацией эта лонных источников большой мощности.
Наблюдение подобных эффектов в тунгусских образцах стало бы серьезным аргументом в пользу присутствия жесткой радиации в контексте Тунгусского события.
На предварительном этапе возможности автора распространялись на проверку стирающего действия УФ-излучения на ЕТЛ. Эффект был подтвержден на образцах природного жильного кварца разного происхождения, фоновых шлихах и их кварцевой фракции, а также нескольких тунгусских пробах. Отсутствие пока доступа к мощному нормированному источнику жесткого излучения не позволяет с уверенностью сказать, что работает и вторая часть эффекта - выделение аномальной термолюминесценции (АТЛ).
Однако повод для осторожного оптимизма уже есть. На одном из образцов кварцевой фракции шлиха из района катастрофы (подножие горы Острой) наблюдается минимальный эффект стирания светосуммы ТЛ в серии замеров.
Критериально обосновать значимость получаемых результатов станет возможно лишь после модельных экспериментов с эталонными источниками жесткого излучения и выделения эффекта АТЛ на ряде тунгусских образцов.
Ниже приводятся графики кривых термовысвечивания (КТВ) некоторых экспериментальных образцов и необходимые пояснения.
В качестве экспериментальных образцов были выбраны два типа чистого природного кварца, а также кварцевая фракция почвенных шлихов: из «фонового» района Красноярского края со сходными с тунгусскими природными условиями и собственно района Тунгусской катастрофы. В настоящей работе представлены следующие образцы: эталон №1 - жильный кварц из пегматитов Узбекистана; проба Бел 7/86 - кварцевая фракция шлиха, пос. Беляки, Красноярского края, берег р. Иркинеевы; проба №409 - кварцевая фракция шлиха, Тунгуска, подножие г. Острой.
Сопоставлялись ТЛ-характеристики природных необлученных образцов (навески 1 и 2 на всех приведенных графиках семейств КТВ) и облученные УФ-излучением в течение двух часов соответствующие образцы (навески 3 и 4). Графики КТВ навесок 1 и 2 представляют область вариации значений параметров ТЛ выборки исследованных необлученных образцов, а графики навесок 3 и 4 - соответственно облученных.
Исследовался мелкозернистый материал с размером зерна 0,3...0,6 мм. Все исследуемые образцы, рассыпанные тонким слоем на индивидуальной металлической подложке-кювете, были помещены на полу светонепроницаемого шкафа. УФ-облучение образцов производилось ртутной лампой, мощностью 250 Вт, укрепленной на высоте 280 мм от пола шкафа. Максимальное время облучения составляло два часа.
Как видно из приведенных графиков, эффект стирания наиболее отчетливо выражен для жильного дробленого кварца из пегматитового месторождения (рис. 1), имеющего сравнительно высокие уровни и свето-суммы ТЛ, обусловленные прогенетической «памятью» радиационного воздействия окружения минерала со времени его образования из расплава. Для образца из осадочного отложения (рис. 2) стирающий эффект достаточно явственно выражен. Это прослеживается как по изменению морфологии кривой ТВ, так и по соотношению интенсивностей высвечивания. Однако уже для пробы №409 (рис. 3), отобранной довольно близко от эпицентра катастрофы (подножие горы Острой), кривая верхней границы вариации УФ-облученных образцов лежит внутри семейства кривых образцов необлученных, а кривая, обозначающая нижнюю границу, скорее похожа на график необлученной пробы, чем на подвергшейся УФ-стиранию. Очевидно, именно этот случай можно было бы интерпретировать как фиксацию АТЛ.
Существенным затруднением в интерпретации является установление границ нестираемого базового уровня светосуммы So, характерного для данного типа материала. Проблемный момент заключается в значимом различении нижней границы вариации КТВ необлученного образца и верхней границы вариации этого же образца, но УФ-облученного. Без этого определение соотношения естественной и аномальной составляющей в комплексной светосумме (КСС) оказывается трудноразрешимой задачей. Предварительные оценки на основе анализа ряда «фоновых» образцов дают сравнимые величины этих уровней, несмотря на значительный разброс значений ЕТЛ для разных образцов данной группы. Тем не менее задача надежного установления величин So требует самостоятельного исследования.
Представленный пробный материал, в большей своей части, подготовлен и обработан на ТЛ-установке В. А. Бидюковой. УФ-облучение образцов проведено благодаря техническому содействию В. И. Ерошкина. Тунгусские почвенные пробы в разные годы отбирались в районе катастрофы и проходили там же предварительную обработку (отмыв, сепарация) участниками полевого отряда «Термолюм» - эта кропотливая многолетняя работа позволила заложить надежную материальную базу экспериментальной обработки образцов на десятилетия вперед. В конце 80-х и начале 90-х годов в поле по нашей программе работали: С. В. Кривяков, О. Н. Мурыжникова, В. А. Бидюкова, Л. В. Смирнова, Л. Г. Пелехань, О. Я. Скрябина, В. Ю. Кожемякин, Г. П. Галан-цев и многие другие, чей вклад не менее значим и заслуживает отдельного упоминания в более развернутой статье. Постановочную часть эксперимента и результаты его проведения в разное время активно обсуждали Д. В. Демин, В. К. Журавлев, Е. А. Злобин, В. А Воробьев, Н. В. Васильев. Всем причастным и сочувствующим автор выражает свою искреннюю признательность.
Литература
Бидюков Б. Ф. Пути и перспективы исследований радиационных эффектов, связываемых с Тунгусским взрывом, с помощью термолюминесцентного метода // Тунгусский вестник КСЭ. 1997. №7. С.25-31.
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.
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.
Кириченко Л. В. О проверке гипотезы «ядерного взрыва» Тунгусского метеорита по радиоактивности почв на следе выпадения продуктов взрыва // Проблемы метеоритики. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1975. С.88-101.
Кириченко Л. В., Гречушкина М. П. О радиоактивности почвы и растений в районе падения Тунгусского метеорита // Проблема Тунгусского метеорита. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1963. Вып. 1. С. 139-152.
Кириченко Л. В., Николишин И. Я. О возможности определения природы взрыва Тунгусского космического тела по следам нейтронной активации грунта в эпицентре взрыва // Проблемы метеоритики. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1975. С. 127-131.
Колесников Е. М., Лаврухина А. К., Фисенко А. В. Новый метод проверки гипотез аннигиляционного и термоядерного характера Тунгусского взрыва 1908 г. // Проблемы метеоритики.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1975.-С. 102-110.
Коровкин М. В., Герих Л. Ю., Лебедева Н. А., Барский А. М. Оценка радиационной обстановки в природных и техногенных районах экологической нестабильности методами радиационной минералогии // Тунгусский вестник КСЭ. 1997. №7. С. 12-14.
Шаховец С. А., Шлюков А. И. О правомочности ТЛ-датирования // Тунгусский Вестник КСЭ. 1997. №7. С.14-24.