168515 (768054), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В практическом применении в целях использования явления для создания методов и средств дистанционной радиационной разведки представляют интерес холодно-плазменные образования, связанные с радиоактивностью.
Целенаправленные исследования холодно-плазменных образований, наблюдаемых с помощью радиолокационных станций, начались с 1986 г. в связи с аварией на Чернобыльской АЭС [16]. В результате данных исследований на статистически представительном материале (по основным АЭС Европейской части территории страны) показана связь наблюдаемых явлений с радиоактивностью. При этом существуют, по крайней мере, три типа наблюдаемых объектов с характерными особенностями:
a) относительно стабильные эффективные отражающие поверхности (ЭОП) сложной формы, наблюдаемые в приземной атмосфере;
b) пульсирующие и чередующиеся в вертикальном направлении ЭОП эллиптической формы до высот ~ 14 км;
c) "наведенные" ЭОП (скрещенное наблюдение целей радиолокаторами двух типов), характеризуемые высокой отражающей способностью.
Дистанционные измерения с использованием методов СВЧ-локации позволяют получить результаты, включающие расположение поляризованных плазмоактивных образований МДС в пространстве, общие контуры, протяженность и направления перемещения облаков и "факелов". Для наглядного представления этих данных требуется использовать отметчики различного типа (горизонтальной и вертикальной развертки) с использованием широкополосных сигналов и Сигналов с допплеровским смещением частот, характерных для наблюдаемой плазмы.
Полученные в ряде радиационных инцидентов панорамные изображения повторяют контуры источников радиоактивного загрязнения (в том числе протяженных источников радиоактивного загрязнения воды реки, места аварий, расположение объектов с повышенным радиационным фоном (г.Томск) и участков загрязнения местности и воздушного пространства. Облако в районе Ленинградской АЭС существовало в виде двух вытянутых в западном направлении (в сторону Балтийского моря) частей с высокими значениями эффективной отражающей поверхности [17, 22].
Отличительные признаки физики наблюдаемых явлений могут быть связаны с поведением ион-кристаллических ассоциатов воды (в составе водных аэрозолей) в полях ионизирующих и электромагнитных излучений.
Процессы поляризации и распада водных аэрозолей в поле зондирующих СВЧ-волн можно представить следующим образом:
1. Поверхностная активация метастабильных водных аэрозолей ионными фрагментами молекул, образующихся в результате диссоциации ионизирующими излучениями постоянных компонент атмосферного воздуха.
2. Поляризация и распад активной аэрозольной частицы в поле зондирующей СВЧ-волны.
Распад аэрозольной частицы, как показывают теоретические оценки, сопровождается образованием нестационарных микрооблаков холодной плазмы с концентрациями более 1014 ед. заряда/см3. В отличие от рассмотренной выше схемы взаимодействие зондирующего СВЧ-излучения также может происходить с неактивными аэрозольными частичками, но при воздействии на них поляризующих квазипостоянных электрических полей. Процессы, происходящие в этих случаях, во многом подобны процессам при кавитации и сонолюминесценции (распад ассоциатов в местах максимальных градиентов возбуждающих волн) [18]. Однако процесс распада в этом случае связан с взаимодействием частиц с двумя и более волнами.
Квазипостоянные электрические поля в атмосфере образуются естественным образом. Мощные конвективные потоки нагретого воздуха (особенно в местах с повышенной протонной эмиссией грунта), а также ионизирующие излучения создают искажения в структуре атмосферных электрических полей, изменяя электронно-ионную концентрацию в воздухе. Наиболее активные искажения, являющиеся резонаторами электромагнитных волн, имеют преимущественно пирамидальную форму и находятся в атмосфере на границах с литосферой и ионосферой (подобные же искажения могут формироваться и в литосфере).
Простейший пример возникновения квазипостоянного электрического и магнитного полей показан на рис.2
Рис.2. Схема возникновения "стоячих" электромагнитных волн в диэлектрической плоской фигуре треугольного вида на плоскости
В подобных резонаторах возникает интерференция поляризованных в плоскости диэлектрического треугольника (хоу) электромагнитных волн, испытывающих многократное отражение от граней треугольника с обращением фазы. Преимущественное усиление волн достигается при условии полуволнового резонанса, при котором эффективные расстояния, проходимые волной от одного отражения до другого, равны полуволне интерферирующих электромагнитных излучений.
Фигуры пирамидально-подобной формы (форма определяется объемной структурой диэлектрических характеристик активного воздушного пространства) представляют собой, по существу, объемные осцилляторы электромагнитных волн. Подобные процессы могут быть описаны на основе теории, изложенной в работе [19]. В результате интерференции образуются пространственно направленные электрические (Ez) и магнитные (Bx, By) волны, преимущественно в диапазонах низких и инфранизких частот.
Ионосферные образования пирамидальной формы формируются при введении в ионосферу жидкости или газа, промотирующих рекомбинацию ионов (изменение концентрации ионов d N/N 3...8%). Генерация данными образованиями на границе ионо- и атмосферы электромагнитных излучений УНЧ/ОНЧ/КНЧ - диапазонов (измерения в вертикальном направлении - Bx, By) подтверждена экспериментально со спутников серии "Космос" [20]. Ионосферные генераторы электромагнитных излучений в УНЧ/ОНЧ/КНЧ - диапазонах являются, по-видимому, промоторами сейсмической активности, которые обусловливают появление в литосфере наведенной составляющей магнитострикционной силы (Fмс.нав.) и силы магнито-дипольного взаимодействия (Fмд), что, вероятно, приводит к периодическим колебаниям уровней поверхности земли и водной поверхности (особенно в области формирования тропических циклонов).[21]
В отличие от поляризованных аэрозольных структур, состояние которых поддерживается внешними электромагнитными волнами, МДС являются самоподдерживающимися образованиями эллиптической формы. Их возникновение происходит практически мгновенно с образованием гигантского импульса индукции. Как показывают экспериментальные данные, полученные в работе [22], поведение и магнитную структуру МДС можно определить по изменениям магнитного поля, обычно возникающего перед землетрясением.
Рис.3. Схема образования (УНЧ-индукции) поляризованных облаков активных водных аэрозолей ("факелов" над АЭС, TV-башнями, объектами пирамидальной формы, над конвективными потоками в нижних слоях атмосферы и "обращенных" пирамид в верхних слоях атмосферы).
fкр - критическая частота радиолокации;
Ткр - критические изотермы распада аэрозольных частиц.
Эллиптические фигуры вытянутой формы обозначают области поляризации аэрозолей (заштрихованные фигуры внутри эллипсов - области наведения МДС, совпадающие с высотами критических изотерм спонтанного плазмообразования).
По нашему мнению, экспериментально наблюдавшиеся в данной работе аномальные сигналы магнитометров обязаны своим происхождением аэрозольным МДС, появляющимся преимущественно в гористой части (где постоянно имеются активные пространственные структуры ). Подобное магнитное поле существует в виде короткопериодных (1 ...2 мин) с очень крутым передним и задним фронтами импульсов [22], следующих со скважностью 2-3 импульса в час. Обычно цуг начинается наиболее мощным импульсом амплитудой до 50 нТл, за ним следует с интервалом через несколько минут несколько менее мощных импульсов. Заканчивается цуг несколькими небольшими всплесками амплитудой несколько нТл.
Физические процессы образования сильного импульсно-периодического магнитного поля (инерционный магнитометр сглаживает тонкую структуру импульса) связаны с фазовыми переходами льдов I-группы во льды II-группы в отдельных частицах, в процессе которых происходит спонтанное намагничивание кристаллов фазы (время спонтанного намагничивания tнс ~ 10-6 с) и образование "гигантских" магнитных импульсов магнитного поля (время сверхпроводящего намагничивания tнсп ~ 10-13 10-14 с), обусловленного сверхпроводящим и сверхизлучающим состоянием.
Физическое состояние пространства внутри МДС характеризуется высокими локальными плотностями плазмы (образующейся в результате неравновесного фазового перехода ассоциатов в аэрозольных частицах) и изменением равновесной концентрации сосуществующих аэрозольной и паровой фазы.
В результате распада первоначально наиболее крупных активных частиц (d ~ 2 ... 0, 5 мкм) происходит образование ионизирующих частиц и последующая электрохимическая активация частиц меньшего размера, что обеспечивает последующее участие в распаде более мелких частиц. Остаточная намагниченность (tнс ~ 10-6 с) ассоциатов в процессе фазовой трансформации и электрохимическая активация частиц обеспечивает самоподдержание МДС.
Образование МДС особенно активно происходит при положительных температурах (до 20oС) и критических изотермах 0.4oС, - 6oС, - 10oС, - 16oС, - 20oС, - 34oС, - 40oС, соответствующих (иногда с небольшим превышением, обусловленным изменением фазовой прочности кристалла в атмосферном электрическом поле) критическим точкам фазовых переходов аллотропных форм льда (0.16oС-Y-жидк.-YI; - 6oС, - 10oС-IY-Y; - 16oС-III-жидк.-Y; - 20oС-III-IY; - 34oС-I-II-III; - 40oС-IY-Y) [24].
По нашему мнению, подобные МДС способны активно передавать энергию магнитного поля как диэлектрикам, приводя к их намагничиванию, так и проводникам посредством индукционных токов. Силы магнито-дипольного взаимодействия, как показывают оценки, могут достигать миллионов джоулей, что обусловливает, по нашему мнению, возникновение как региональных так и местных (локальных) подъемов поверхности земли, регистрируемых в виде толчков различной интенсивности. Подобные процессы происходят в том числе и на АЭС (Балаковская АЭС испытывает периодические толчки, что привело к опусканию ее уровня на 1, 5 м; аварии на ЧАЭС, как утверждают сейсмологи, также предшествовал сейсмический толчок).
Подъем массы вещества также отмечается при таких атмосферных процессах как сейши (волновые всплески на спокойной водной поверхности, приводящие к затоплению рыбацких судов) и смерчи (перемещающие в пространстве по воздуху такие объекты как железнодорожные цистерны ) и др.
Для экспериментального подтверждения возможности формирования над объектами пирамидальной формы холодно-плазменных образований была проведена серия опытов по СВЧ-наблюдению над пирамидой Платона, находящейся в пос. Раменское. Наблюдение проводилось при различных метеоусловиях (при ясной погоде, низкой облачности, мелком моросящем дожде, в дневное и ночное время, при отрицательных и положительных температурах). Результатами радиолокационных экспериментов установлено, что независимо от метеоусловий над пирамидой находится устойчивое пульсирующее холодно-плазменное образование факельной формы. При этом в зависимости от влажности и температуры атмосферного воздуха наблюдаются вариации ЭОП и высоты "факела". Уменьшение относительной влажности и температуры воздуха приводит к снижению ЭОП и высоты "факела".
На основании полученных экспериментальных данных по ЭОП над радиационно-опасными объектами, участками радиоактивного загрязнения местности, объектами пирамидальной формы и данных, полученных со спутников серии "Космос", можно утверждать, что холодно-плазменные образования формируются преимущественно над объектами, характеризующимися Значительными градиентами электронно-ионной концентрации, которые образуют активные пространственные формы типа пирамид и конусов. Пространственные искажения со стороны поверхности Земли особенно интенсивны на открытых песчаных грунтах, характеризуемых особо сильной протонной эмиссией из грунтовых вод (на 4 порядка большей по сравнению с открытой водной поверхностью) [20], а также при радиоактивном загрязнении местности гамма-активными нуклидами, имеющими большие длины свободного пробега. В отличие от поверхностных активных фигур искажения конусоидальной формы в верхней атмосфере имеют, как правило, космическое происхождение. Образование обращенных вниз куполов в диэлектрических характеристиках воздуха происходит в результате стратосферного вторжения радиоактивных изотопов, в том числе бета-активного изотопа 7Be [23].
Следует также отметить, что к естественным генераторам низкочастотных излучений может быть отнесен и человек. Человек обладает собственным электрическим, магнитным и электромагнитным полем, которое может при определенных условиях влиять на поведение МДС, вызывая изменения в метеорологических процессах. Наиболее сильно это проявляется при ведении боевых действий. Например, проигранные сражения англо-французского корпуса в кампаниях 1914-1916 гг связаны с резким изменением метеоусловий в самом начале (в день наступления или на следующие сутки) сражений. К такому выводу также располагают данные о повышенной электрохимической активности аэрозолей в первой половине весенне-летнего периода. МДС возникают также над культовыми объектами во время проведения религиозных ритуалов, что может быть зарегистрировано как по образованию характерных просветов сферической формы в естественной облачности, так и инструментальными методами (по флуоресценции, поляризации аэрозоля, СВЧ- и лазерной гетеродинной локацией).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
