Приключения радиолуча

Наблюдения, проведенные с помощью искусственных спутников Земли, показали, что ежегодно в течение месяца над Антарктикой количество атмосферного озона уменьшается на 60 процентов, то есть образуется нечто вроде «озонной дыры», по площади равной территории США и простирающейся от Антарктиды до оконечности Южной Америки. Уровень озона в ней резко снижается в октябре, когда в Южном полушарии начинается весна. В последние годы это явление стало более выраженным. «Дыра» начинает исчезать в ноябре, когда заканчивается многомесячная полярная ночь.

Специалисты полагают, что защитный слой озона вокруг Земли разрушается быстрее, чем предполагалось. А это может иметь неприятные последствия. Озон в верхних слоях атмосферы отражает свыше 99 процентов ультрафиолетового излучения Солнца. По оценкам, потеря даже 2,5 процента озона может нанести ущерб растениям и животным и стать причиной полумиллиона случаев заболеваний раком кожи ежегодно.

Еще выше по частотной лесенке соседствуют с ультрафиолетом знакомые нам по рентгенкабинету рентгеновские лучи. Они легко проходят сквозь наше тело, только кости оказываются для них более серьезной преградой. Вот почему на рентгеновских снимках человек выглядит таким полупрозрачным. Сам рентгеновский свет, разумеется, невидим, а врач, просвечивая пациента с помощью рентгеновского аппарата, рассматривает внутренние органы человека на особом экране. В тех местах экрана, куда попадают рентгеновские лучи, он светится обычным светом.

Интересно, что первый в России рентгеновский аппарат сделал… изобретатель радио Александр Степанович Попов в феврале 1896 года, спустя месяц после выхода в свет брошюры Рентгена «О новом виде лучей». Благодаря деятельности Попова на кораблях русского военно-морского флота впервые в мире были установлены рентгеновские аппараты. Еще во время войны с Японией на легендарном впоследствии крейсере «Аврора» старший врач В. С. Кравченко проводил рентгенографию раненым.

Четкой границы между ультрафиолетовым и рентгеновским диапазонами нет. Обычно считают, что длина самых низкочастотных рентгеновских волн доходит до 1000 ангстрем. Так что нижняя граница рентгеновских лучей вклинивается в вакуумный ультрафиолет. Длина волны самого высокочастотного рентгена принимается примерно равной одной десятитысячной ангстрема (10^–4 ангстрема). Рентгеновское излучение с длиной волны больше двух ангстрем считается мягким, а с меньшей — жестким. То есть чем больше частота колебаний рентгеновских волн, тем жестче излучение, тем большей энергией оно обладает.

«Пахнут ли рентгеновские лучи?» — этот вопрос может показаться странным. Но оказывается, что способностью их унюхать обладают крысы. Они чувствуют малые дозы рентгена, совершенно безвредного для них. Каким образом? Косвенным. Их обоняние столь чувствительно, что они улавливают даже малые изменения запаха воздуха в результате его ионизации рентгеном.

Человек имеет в основном дело с рентгеновскими лучами, полученными искусственно: на Землю природный рентген, рожденный на Солнце или в глубинах Вселенной, не пропускается атмосферой — нашим спасительным зонтиком, защитницей от губительных космических излучений.

А ведь космический рентген может многое поведать о тех процессах, которые совершаются в глубинах Вселенной. Поэтому с началом космической эры из астрономии выделилась новая многообещающая область — рентгеновская астрономия. Действительно, вещими оказались слова К. Э. Циолковского: «Только с момента применения реактивных приборов начнется новая великая эра в астрономии: эра пристального изучения неба».

До появления спутников рентгеновское излучение изучалось с помощью ракет с высотой подъема более 100 километров. Ни самолет, ни стратостат такую высоту не одолеют. Но время полета ракеты — минуты. Это ее главный недостаток. Много информации за такое время не соберешь.

Второй советский искусственный спутник третьего ноября 1957 года доставил в космос приборы, регистрирующие рентгеновское излучение. Такие же эксперименты были начаты в США спустя три года.

Сразу было сделано интересное открытие — в отличие от более или менее постоянного ультрафиолетового излучения рентгеновский поток пульсировал. Спокойные периоды сменялись бурными, когда интенсивность излучения возрастала в десять раз.

Пядь за пядью «ощупывая» нашу звезду приборами, ученые определили, что рождается рентгеновское излучение над поверхностью Солнца в короне, вернее, в отдельных небольших областях короны, так называемых конденсатах. Конденсаты тесно связаны с солнечными пятнами: они одновременно с ними возникают и исчезают.

Температура в конденсатах очень высока — 3–5 миллионов градусов. Для сравнения: температура на поверхности Солнца — шесть тысяч градусов, в короне — миллион. Именно поэтому атомы в конденсатах теряют электроны и становятся источниками рентгеновского излучения. Так была найдена природа солнечного рентгена — его порождает разогрев небольших участков короны.