Как продлить быстротечную жизнь

С легкой руки Фармана началась борьба всего человечества против озоновых дыр. Стремясь предотвратить разрастание озоновой дыры над планетой (а, может быть, кто-то просто удачно воспользовался сложившейся ситуацией), ведущие страны — производители фреонов, заключили в 1985 году Венскую конвенцию об охране озонового слоя. А в 1987 году был принят Монреальский протокол об озоноразрушающих веществах, который подписало около 40 стран, в том числе и наша страна. В соответствии с этими международными документами предполагалось к 1998 году сократить вдвое производство фреонов. В идеале необходимо найти их заменители. А после этого организовать производство новых холодильников на новом хладоагенте. Затраты колоссальные и не каждой стране по карману. Надо сказать, что лидирует в мире по производству хлорфторуглеродов (фреонов или ХФУ} американская фирма Дюпон. И эта кампания уже израсходовала огромные средства на разработку и внедрение в производство новых заменителей ХФУ.

Люди так же легко поверили в версию о том, что озоновые дыры - это дело рук человеческих, как и в такую же бездоказательную версию, что только озоновый слой защищает все живое от УФ излучения. Если бы в образовании озоновых дыр был повинен человек, то в первую очередь эти дыры должны были бы появиться в Северном полушарии, где проживает наибольшее количество людей и где расположено наибольшее число промышленных предприятий. Но вопреки здравому смыслу озоновые дыры, как правило, появляются над Антарктидой.

Наблюдения за озоновым слоем на Крайнем Севере ведутся в Норвегии с 1935 года (наблюдения не проводились только с 1969 по 1984 год), и все это время озоновый слой держался стабильно, никаких дыр, подобных антарктическим, в этом регионе не наблюдалось. Но и этот неудобоваримый факт тоже стал находить свое научное фреоновое объяснение. Оказывается, в полярную ночь к Антарктиде стекаются фреоны отовсюду и ждут там своего часа, когда первые лучи солнечного света вызовут фотохимическое разложение фреонов до атомарного хлора, который и начинает беспощадно пожирать озон, выедая его почти полностью. И эта теория была верна до определенной поры, пока начало образования дыр приходилось на конец полярной ночи. Однако измерения последних лет показали, что дыра над Антарктидой начинает возникать несколько раньше восхода Солнца. Соответственно ослабли и позиции этой фреоновой теории. Позиции-то ослабли, но жупел фреона остался.

А как же в действительности зарождается, развивается и гибнет озоновый слой, как образуются и закрываются озоновые дыры?

Озон в атмосфере Земли генерируется УФ излучением Солнца. И происходит это следующим образом. Более энергонасыщенные УФ лучи (короче 100 нанометров) ионизируют молекулы кислорода, отрывая от них по одному электрону. Так в атмосфере появляются положительные ионы кислорода. А менее энергонасыщенные УФ лучи (не более 242,5 нм) способны лишь разъединить молекулу кислорода на два атома кислорода. К этим атомам кислорода присоединяются (а физики говорят прилипают) по одному свободному электрону, имеющемуся в атмосфере. Так возникают отрицательные ионы кислорода. И теперь под воздействием электрических сил эти разноименные ионы притягиваются друг к другу, образуя трехатомную нейтральную молекулу озона.

На сближение этих ионов (или на образование молекулы озона) расходуется около 1,5 эв (электроновольт). При разрушении молекулы озона выделяется ровно столько же энергии.

Химические соединения, образующиеся с поглощением энергии, называются эндотеримчными. Такие вещества всегда имеют склонность к распаду и тем большую, чем больше они эндотермичны. По этой же причине имеет склонность к распаду и озон.

Таким образом, мы видим, что озон производится УФ излучением Солнца. Не было бы УФ лучей, не было бы и озона в атмосфере. Точно так же хак стоит нам включить в комнате УФ лампу, как мы тотчас почувствуем запах озона. А так как на атмосферу Земли непрерывно воздействуют УФ лучи, то непрерывно образуется и озон. Мы могли бы уже давно утонуть в ядовитом море озона (он в 1,62 раза тяжелее воздуха и поэтому оседает на земную поверхность), если бы озон где-то и как-то не разрушался. Опускаясь, озон входит в более плотные и более теплые слои атмосферы и разрушается. Так в атмосфере Земли поддерживается динамическое равновесие между процессами образования и разрушения озона. На производство озона расходуется около 5% всей идущей к Земле солнечной энергии. Может ли сравниться с этой колоссальной природной машиной по производству и разрушению озона какое-либо производство, организованное человеком на Земле?

А теперь рассмотрим защитную роль озона. Ситуация интересная: озон и рождается УФ радиацией, и якобы защищает нас от нее. При рождении озона УФ лучи гасятся на молекулах кислорода, но никак не на молекулах озона. А каким же образом озон защищает нас от УФ лучей?

Он действительно поглощает УФ излучение, но только на небольшом участке спектра - в диапазоне от 200 до 320 нм с максимумом на волне в 255 нм.