ПРЕДИСЛОВИЕ

Основная цель этой книги дать читателю представление о роли атмосферных нейтронов вторичных космических лучей в ядерно-физических, геофизических процессах, происходящих в верхней и нижней тропосфере и на поверхности нашей планеты.

Физика космических лучей - сравнительно хорошо разработанный раздел современной физики. Природа космического излучения была надежно установлена в начале прошлого столетия. Свойства основных компонентов первичного и вторичного космического излучения - протонов, л-мезонов, нейтронов, мюонов, электронов и гамма-квантов - в настоящее время хорошо изучены. Следует отметить, что большинство известных элементарных частиц (например, 71-мезонов, мюонов) были открыты в космических лучах как продукты ядерного взаимодействия и распада.

Поэтому, на первый взгляд, создается впечатление, что ничего принципиально нового в данной области не может произойти. Однако по некоторым проблемам физики космических лучей решение еще далеко от окончательного. К таким проблемам относятся происхождение космических лучей сверхвысоких энергий и влияние космических лучей на атмосферные, геофизические и биологические процессы. Именно изучению данных воздействий космических лучей и посвящена большая часть этой монографии.

Основное внимание в монографии уделяется атмосферным нейтронам. Для этого имеются следующие причины. До недавнего времени вторичные нейтроны космических лучей не представляли особого интереса для исследователей. Основные исследования были сосредоточены на свойствах преимущественно общеионизующего компонента (мюонов и электронов) космического излучения. Из ядерно-активного компонента основное внимание отводилось 7г-мезонам, поскольку существование этих частиц как квантов сильного ядерного взаимодействия было предсказано в теории.

Изучение атмосферных нейтронов стало актуальным в начале 1960-х гг., когда началось бурное освоение ближнего космоса и остро встал вопрос радиационной защиты экипажей космических кораблей от первичного и вторичного излучения во время солнечных вспышек. Именно тогда были сделаны первые оценки биологической эквивалентной дозы атмосферных нейтронов на поверхности Земли.

Несколько неожиданным для ученых было открытие значительного широтного эффекта для нейтронов космических лучей - в области полярных широт интенсивность потока нейтронов была приблизительно в два раза больше по сравнению с экваториальными широтами. До этого считалось, что нейтроны вследствие отсутствия электрического заряда должны распределяться равномерно по поверхности планеты. Но так как нейтроны обладают магнитным моментом, они в значительной степени подвергаются действию геомагнитного поля. Особая роль в открытии и исследовании широтного эффекта атмосферных нейтронов принадлежит российским ученым Л. В. Границкому и С. Н. Вернову.

Еще в конце прошлого века началось изучение влияния космических лучей на климат и сейсмические процессы. Ряд ведущих специалистов в этой области предполагают, что космические лучи оказывают существенное воздействие на климат нашей планеты.

Особый интерес представляет изучение воздействия космических лучей, в частности атмосферных нейтронов, на биологические объекты и процессы. Родоначальником этих исследований является российский биофизик А. Л. Чижевский. Еще в 1900-х гг. он обнаружил связь событий на Солнце и некоторых биологических и социальных процессов, в частности, им было отмечено резкое возрастание числа эпидемий в период максимальной солнечной активности. Ему также принадлежат пионерские работы по воздействию космических лучей на эритроциты крови. В настоящее время экспериментально установлено воздействие атмосферных нейтронов на клетки различных культур. Следовательно, можно сделать предположение, что атмосферные нейтроны оказывают значительное воздействие на биологическую эволюцию. Этот вопрос подробно рассматривается в заключительном параграфе монографии.

Авторы выражают искреннюю благодарность за предоставленные материалы по исследованию атмосферных нейтронов профессору Сибирского федерального университета Л. В. Границкому и директору Экологического центра рационального освоения природных ресурсов В. Г. Сибга- тулину.