Частицы йодистого серебра как ядра кристаллизации

После того как было убедительно доказано, что строение переохлажденного слоистого облака можно изменить при помощи сухого льда, ученые начали исследовать и другие вещества, которые могли бы способствовать образованию ледяных кристаллов при температуре, близкой - к 0°С. В главе 5 мы упоминали о различных природных веществах (в частности, о глинистых частицах), которые-вызывают образование ледяных кристаллов. Однако они мало эффективны до тех пор, пока температура не упадет ниже -10, -15^оС. Для воздействия на облака нам нужны вещества, активно действующие при более высоких температурах. Открытие наиболее эффективного ве щества принадлежит Б. Воннегуту, который работал с Шефером и Лэнгмюром в "Дженерал электрик". Учитывая, что ледяной кристалл имеет гексагональную структуру, Воннегут пересмотрел таблицы кристаллической структуры сотен химических веществ и обнаружил, oчто йодистое серебро имеет кристаллическую структуру, очень похожую на структуру льда.

По примеру Шефера и Лэнгмюра он проделал множество опытов в лабораторной холодильной камере. Первой задачей было создание мельчайших кристаллов йодистого серебра. Перебрав множество способов, Воннегут обнаружил, что пары йодистого серебра, полученные при нагревании этого соединения, по мере охлаждения конденсируются в крошечные частицы диаметром 0,01 - 0,1 мк. Когда эти частицы в виде тончайшего дыма вдувались в переохлажденное водяное облако, они превращали его в облако, состоящее из ледяных кристаллов, причем события развивались почти так же, как при опытах с сухим льдом.

Частички йодистого серебра действовали как семена, из которых вырастали ледяные кристаллы. Отсюда и появился термин "засев облаков", такой обычный сегодня.

Не совсем еще ясен механизм воздействия йодистого серебра на структуру облака. Сначала считали, что ледяные кристаллы образуются путем прямого отложения льда на кристаллах йодистого серебра. В настоящее время убедительно доказано, что на частицах йодистого серебра образуется тончайшая пленка воды (толщиной менее 5 молекул). Молекулы, из которых состоит эта пленка, располагаются в соответствии со структурой льда и замерзают. Последующий рост идет путем прямого нарастания льда. В настоящее время этот процесс активно изучается.

Б. Воннегут и другие исследователи показали, что oчастички йодистого серебра вызывают кристаллизацию, когда температура в облаке падает ниже -5° С. Они также нашли, что кристаллы йодистого свинца эффективны примерно при тех же температурах, но это вещество не так удобно в обращении, как йодистое серебро.

Некоторое преимущество йодистого серебра перед сухим льдом состоит в том, что оно хорошо сохраняется и может быть распылено или с земли, или с самолета так, чтобы потоки воздуха переносили частицы в облака. По этим причинам йодистое серебро интенсивно используется во всем мире в опытах по воздействию на облака.