Беседы о рентгеновских лучах

— Кажется, вы хотите нам открыть Америку — представить добрых старых знакомых?

— Ну коли вы так уж осведомлены, то, очевидно, ответите без труда: давно ли и насколько часто имеете дело с рентгеновскими лучами?

— Уж не припомню, с каких пор! Как и большинство, с того дня, когда впервые очутился в поликлинике на рентгене.

— Вот для начала одно из заблуждений, которое полезно рассеять.

Понятие рентгенология означает отнюдь не все сферы знаний о рентгеновской радиации, а лишь те из них, которые относятся к медицине и ветеринарии. Загляните в Большую Советскую Энциклопедию — убедитесь сами. Обратите внимание: там десятки терминов, начинающихся на «рентген» (один из самых больших словников в БСЭ), а за ними множество областей науки и техники, огромный мир, от атомных частиц до звездных систем.

Между тем для большинства представления о рентгеновской радиации неразрывно связаны с ее применением в здравоохранении. Полюбопытствуйте у знакомых: где и когда человек сталкивается с ней? Многие искренне удивятся: странный вопрос — в поликлиниках и больницах!

Это верно лишь отчасти. И уж совсем неправильно утверждение, будто рентгеновская радиация вошла в нашу жизнь только с того момента, как в 1895 году В. Рентген открыл знаменитые икс-лучи, названные впоследствии именем великого немецкого физика. Человечество сталкивается с ними на каждом шагу с тех пор, как появилось на свет.

А если предложить такой тест знатокам? Иной читатель усмехнется, а то и возмутится: ну, знаете ли, это все равно, что владеющего высшей математикой пытать, сколько будет дважды два. Говорят, однажды так и сделали, передав безукоризненно грамотному инженеру записку с формулой: у=х^>2, х=2 у=? Тот схватил, не задумываясь, логарифмическую линейку и, выполнив в два счета привычные операции, ответил: приблизительно четыре.

Поинтересуйтесь, скажем, у врача — специалиста по рентгеновским лучам: где находятся самые мощные их источники? Можно держать пари: тот начнет перебирать в уме наиболее крупные установки у себя в городе, в том или ином государстве. Не стоит ломать голову, эти генераторы вне Земли.

Один из них — Солнце. Его рентгеновская радиация настолько чудовищна, что способна в считанные секунды уничтожить все земные организмы, но… На наше счастье, она там «заперта», что называется, за семью замками. Чтобы пробиться из центральных областей к периферийным, ее микроскопическому сгустку — кванту — понадобятся миллионы лет, хотя летит он с максимально возможной скоростью — световой. Дело в том, что он бесчисленное множество раз поглощается и снова испускается частицами плазмы (электронами и т. п.), теряя постепенно первоначальные запасы энергии. И вот количество переходит в качество: он ослабевает в конце концов настолько, что на поверхность звезды просачивается как бы обессиленным.

Так жесткая радиация солнечных недр, а она там преимущественно рентгеновская, становится все более мягкой, превращаясь в ультрафиолетовую, видимую, инфракрасную. То есть из смертоносной в животворную. Это как благодатный дождь, рожденный губительным градом, когда льдинки, выпавшие из холодного облачного чрева, тают в теплом воздухе. Впрочем, бывает, они достигают земной поверхности, не успев превратиться в безобидные капли.

Так или примерно так происходит и на Солнце с его рентгеновскими квантами. Какая-то их толика все-таки выбрасывается в окружающее пространство, особенно при вспышках. Впрочем, и спокойное светило излучает рентгеновскую жесткую радиацию. Она непрестанно генерируется в его раскаленной короне и обрушивается на Землю. Правда, практически полностью задерживается атмосферой.

Понятно, почему долго не удавалось обнаружить этот незримый водопад. Необходимо было вынести измерительную аппаратуру за плотные слои воздушного щита. Именно так в 1948 году чувствительные приборы, поднятые геофизической ракетой на высоту около 100 километров, впервые зарегистрировали рентгеновское излучение нашей дневной звезды.

Открытие не было неожиданным, так как предсказывалось заранее: при солнечных температурах (многие миллионы градусов) плазма непременно должна генерировать жесткую радиацию. Тем не менее уже сам экспериментальный факт, подтвердивший теоретический расчет, весьма примечателен, ибо ознаменовал собой первые шаги заатмосферной астрономии. Последующие ее находки имели революционное значение для науки.

Сразу же возник вопрос: можно ли обнаружить еще какие-нибудь небесные источники рентгеновской радиации? Казалось, что нет.

Судите сами. Допустим, что она испускается ближайшей к нам, похожей на Солнце, звездой — альфой Центавра, удаленной от нас на расстояние в 4,3 световых года. Поток квантов, разбегающийся во все стороны мириадами невидимых ручейков, достигает и Земли. Но при столь больших расстояниях от него за несколько лет пути остаются не то что еле заметные струйки — жалкие капли. По существу, считанные кванты на квадратный сантиметр детектора в час. Уловят ли их ракетные зонды, которые появляются в заатмосферном пространстве на несколько минут?