Игорь Георгиевич Митрофанов, ИКИ РАН / © Центр научных коммуникаций МФТИ, Надежда Андреенко
Зачем нужно изучать ядра планет? Как зарождалась эта наука и почему она важна? Что такое гамма-всплески и зачем нам знать, откуда они идут? Остается ли Россия великой космической державой и зачем вообще это всё надо? Об этом рассказывает Игорь Георгиевич Митрофанов, руководитель отдела ядерной планетологии Института космических исследований РАН, доктор физико-математических наук, академик Международной академии астронавтики.
— Почему важно получать гамма-спектры планет?
— Очень хороший вопрос — о физической сути нашего метода. Космическое пространство заполнено потоком энергичных заряженных частиц — галактическими космическими лучами. Они взаимодействуют с поверхностями небесных тел без атмосферы или с тонкими атмосферами. С Землей не взаимодействуют, потому что есть толстая атмосфера и магнитосфера. А вот Луна, которой я сейчас активно занимаюсь, или Марс — другое дело. У Луны вообще нет атмосферы, а у Марса она очень тонкая. Космические лучи свободно долетают до поверхностей Луны или Марса и взаимодействуют с веществом верхнего слоя поверхности. Оно состоит из различных химических элементов, у каждого элемента — свое ядро. У каждого ядра при ударе заряженной частицы возникают свои возбуждения квантовых энергетических уровней, или оно может даже расколоться с излучением вторичных нейтронов.
Квантовые уровни — как колокольчики: у каждого уровня свой тон, а у каждого ядра свой набор уровней с разными энергиями. Космические лучи бьют, ядра возбуждаются, излучают гамма-лучи с конкретными энергиями, а наши гамма-спектрометры измеряют спектральные линии гамма-излучения на разных энергиях. А мы уже знаем, какое ядро на каких энергиях излучает свои линии. Измерив интенсивность этих линий и сделав соответствующий анализ, мы можем определить содержание в веществе различных элементов — сказать, сколько там процентов железа, хлора, кремния и т. д. Гамма-спектрометрия — один из классических методов определения состава вещества.
Полностью это интервью будет опубликовано на нашем сайте в декабре 2024 года, а также выйдет в книге «ЗА НАУКУ: Ученые о…Человеке, Мире, Математике (Прорывы в российской науке)».
Опубликовано при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий» № 075-15-2024-571.
