Атомная энергетика — что дальше

А теперь настал черед рассказать о дрейфе льдов в Северном Ледовитом океане -- удивительно четкая природная система, о которой немногие наслышаны.

Для большинства людей льды -- это просто льды, для географа -- это именно природная система, которая является следствием целого ряда природных процессов. В природе нет ничего лишнего, простого, случайного. Все взаимосвязано.

Так же и льды. Зарождаясь, они подразделяются между собой строго согласно законам природы. И движение их в океане тоже согласуется с этими законами. В соответствии с характером вращения планеты и рельефом в Арктике наблюдаются как бы две самостоятельные зоны дрейфа, отчасти связанные между собой.

У берегов Канады льды ходят по кругу, путь в две-три тысячи километров. Это -- замкнутый цикл общего арктического дрейфа. По часовой стрелке, или, как говорят географы, по спирали Бофорта, льдины за 10 лет совершают свой полный оборот. Затем некоторая их часть через проливы, особенно пролив МакКлура, проходят к берегам Канадского архипелага, покидая Арктику. Другая же, намного большая часть, со спирали Бофорта ежегодно захватывается главным ледяным потоком и через советский сектор Арктики (опять же по часовой стрелке) направляется в район Северного полюса и дальше в створ между Гренландией и Шпицбергеном. Два-три года занимает этот путь.

В Гренландском море идет интенсивное таяние арктических льдов.

Но, как мы уже говорили, каждый вид льда тает строго при «своей» температуре… Однако прежде чем перейти к этой, завершающей стадии дрейфа, поинтересуемся, много ли воды и льда поступает в сравнительно теплое Гренландское море? Иначе говоря, какова количественная характеристика описываемого процесса?

По оценкам некоторых исследователей, годовой приток воды в Северный Ледовитый океан составляет более 80 тысяч кубических километров. Этот приток складывается примерно так: 60 тысяч приходит из Атлантического океана, около 20 из Тихого, а остальное дают реки и осадки.

Восточногренландское же течение (только оно одно!) ежегодно выносит из Арктики почти все эти поступления: десятки тысяч кубических километров воды и около 10 тысяч кубокилометров льда. Целый ледник, плавающий в океане. Как видим, речь идет о планетарных объемах.

Благодаря Восточногренландскому течению в Гренландском море происходит своеобразное разделение льда, его сортировка. Там, где на карте обозначена граница плавающих льдов, образуется зона, небезынтересная для исследователя.

Природа здесь сама сортирует арктический лед, руководствуясь при этом своими строгими законами. Мы уже говорили о них: сперва тает морской лед, затем -- протиевый и лишь потом дейтериевый. Значит, для каждого вида льда будет своя граница, свой плавающий предел, переступить который не позволено законами природы.

По расчетам автора, за год через Гренландское море проходит до 3 миллионов кубических метров тяжелой воды. Весьма солидная «сырьевая база» для промышленности.

Возможны ли ошибки в прогнозе? Конечно. Гипотеза тем и отличается от теории, что она не бесспорна. Однако от фантазии она, гипотеза, тоже отличается, потому что имеет неоспоримые научные факты, подтверждающие мысль автора.

Так вот, как показывают результаты анализа проб, взятых в фьордах Гренландии, процентное содержание дейтерия там самое высокое. Однако, как и почему здесь оказался дейтерий, никто не знает, и объяснить это с помощью известных знаний вряд ли возможно. Еще один неоспоримый факт. Если представить, что в южной части Гренландского моря встречаются два течения -- холодное с севера и теплое с юга, то туманы -- активное испарение с поверхности -- выглядят здесь вполне обычным делом.

Нарождающиеся облака, как известно, богаты тяжелыми изотопами, об этом доказанном факте мы уже упоминали. Но как это проверить? Облака же южной части Гренландского моря в основном движутся на восток, в сторону Европы, и первые дожди, первые осадки, самые богатые тяжелыми изотопами, проливаются над Северной Атлантикой, над морем. Сколько в этих дождях дейтерия -- данных нет.

Но иногда молодые облака могут двигаться и в противоположную сторону, в сторону Гренландии, что тоже не исключается из-за непостоянства ветров. Любопытно, в Южной Гренландии на поверхности ледников обнаружены изотопные аномалии (полярная станция «Дай-3» и другие).

Выходит, предлагаемая нами гипотеза не лишена смысла… Гренландское море -- крупнейшее на планете месторождение дейтерия.

Не будем забывать, что категоричность суждений, как учит мировая мудрость, противопоказана в любых жизненных ситуациях, а в науке особенно. Сомнения, сомнения, они должны всегда сопровождать исследователя, особенно при выдвижении новой теории. Итак…

Даже если предположить, что Гренландское море -- действительно, крупнейшее на планете месторождение дейтерия, то неизбежен вопрос: а что же дальше? Куда отсюда поступает дейтерий? Ведь в море он не накапливается, залежей не создает.

И здесь напрашивается мысль о возможном круговороте тяжелой воды в природе. Круговорот -- форма существования воды, система ее переноса.

Вновь обратимся к географической карте Арктики. Восточно-гренландское течение, пройдя границу плавающих льдов, обогащается дейтерием, но уже около берегов Южной Гренландии его буквально смывает значительно более мощное Североатлантическое течение, пришедшее из тропиков. В океане сталкиваются два фронта -- теплый и холодный. Внешне это недолгое противоборство проявляется в туманах, частых штормах. А внутренне -- в том, что холодные воды захватываются теплыми и устремляются вдоль берегов Европы опять в Арктику. Так выглядит первая стадия предлагаемого круговорота.

Доказательства? Во-первых, они на карте, в голубых и красных линиях, обозначающих течения в Арктике. А во-вторых, в уже упоминавшихся пробах воды на дейтерий, которые провели в 1964 году А. С. Редфилд и И. Фридман. В водах Норвежского моря эти исследователи отметили очень высокое содержание дейтерия.

Теплое Североатлантическое течение через Норвежское море заходит в Баренцево море, температура некогда теплой воды уже заметно падает (Арктика берет свое), и начинается интенсивное ледообразование. Фазовый переход, после которого круговорот тяжелой воды продолжается, но уже в иной фазе.

Внутриводный лед, как уже отмечалось, появляется при положительной температуре, подводные ледяные сталактиты, свисающие с ледяных полей, нарастают в сравнительно теплых плотных водах Северного Ледовитого океана. А дальше следует дрейф льда, о котором мы уже сказали.

Круговорот в двух фазах? Возможно? Вполне.

В заключение очерка хотелось бы высказать еще две мысли, два наблюдения, которые напрямую связаны с вышеизложенным. Речь идет о возможной взаимосвязи между протиевой и дейтериевой водой.

Первое. На вид отвлеченное. Если обыкновенную речную воду охлаждать, то при 11° в воде начинается ассоциация протиевых молекул. При понижении температуры процесс этот усиливается, и при температуре около плюс 4° вода получает свою максимальную плотность. Но при дальнейшем медленном охлаждении воды ее плотность начнет уменьшаться. Почему?

Известно немало объяснений этому процессу, он даже описан в учебниках химии, но истина все-таки не найдена. Обратим внимание на следующие важные моменты процессов.

Когда начинается ассоциация протиевых молекул? При 11°. Что это за температура? Тяжелая вода при этой температуре достигает своей максимальной плотности. С этого момента, видимо, количество молекул тяжелой воды в растворе начинает увеличиваться, а плотность протиевой воды при этом интенсивно возрастает.

Какие изменения наступают при 4 °C? Тяжелая вода входит в стадию фазового перехода и постепенно как бы убывает из раствора, ее процентное содержание в жидкой фазе уменьшается. И по мере ее убывания плотность протиевой воды уменьшается. Случайные совпадения? Не исключено. Но точно так же не исключена и взаимосвязь двух основных компонентов природной воды.

И второе наблюдение. Конкретное. Предположим, а что, если природная вода есть «сплав»? Вернее, смесь взаимосвязанных компонентов -- протиевой, дейтериевой и других изотопных разновидностей воды?

И стоит только из этого «сплава» убрать одну из примесей, как его свойства изменятся. Скажем, без дейтерия природная вода не будет иметь максимальной плотности при 4°. А если так, то в водоеме при замерзании не будет деления воды на теплые и холодные слои. Диаграмма фазового перехода такой воды будет строиться иначе. Просто говоря, природная вода лишится некоторых своих аномальных свойств.

А вывод из этого допущения следующий: в природе есть неизвестная пока эталонная вода.

Практически встретить такую воду вряд ли возможно, хотя и не исключено. В регионах, куда не поступает из космоса радиация. Там не будет образовываться дейтерий. И если в этих районах почти не бывает атмосферных осадков, содержащих дейтерий, то шансы встретить эталонную воду повышаются.

Допущения на грани дозволенного, но реальные. И вот почему.

Нашу планету в целом можно представить как магнит: силовые линии, опоясывающие планету, сходятся в магнитных полюсах Земли. Магнитное поле наиболее плотное около полюсов, здесь возможно срабатывание того же «механизма», который используется при удержании плазмы в магнитном поле.

Значит, территория, где атмосферный экран сильнее всего защищает Землю от космической радиации, невелика, но она обязательно есть.

Предположить, что районом поиска эталонной воды будет Канада, возможно, но маловероятно. Полуостров Бутия связан с Мировым океаном, поэтому дейтериевые примеси неизбежны.

Но во внутренних районах Антарктиды вероятность наличия таких идеальных условий для поиска эталонной воды более реальна… Как говорится, дело за малым.

В Антарктиде, во льдах, известно озеро, глубиной в 300 с лишним метров, и на всей глубине его -- от поверхности до дна -- температура одинакова. Правда, пробы воды па дейтерий там не брались.

Какой же удивительный мир, в котором мы живем, как он бесконечен для познания!

Размещено на Allbest.ru