В близост до Земята нейното магнитно поле продължава да я защитава – дори и отслабено и без помощта на многокилометрова атмосфера. Когато летят близо до полюсите, където полето е малко, астронавтите седят в специално защитено помещение. Но няма задоволително техническо решение за защита от радиация по време на полет до Марс.
Реших да добавя към първоначалния отговор по две причини:
- на едно място съдържа невярно твърдение и не съдържа вярно
- само за пълнота (кавички)
1. В коментарите Сузана критикуваОтговорът до голяма степен е верен.
По-горе магнитни полюсиЗемното поле отслабва, както казах. Да, Сузана е права, че е особено голям при ПОЛЮСИТЕ (представете си електропроводи: те се събират точно на полюсите). Но на голяма надморска височинаНАД ПОЛЮСИТЕ е по-слаба, отколкото на други места - по същата причина (представете си същите силови линии: те слизаха към полюсите, а на върха почти не останаха). Полето сякаш затихва.
Но Сузанита е права Космонавтите на EMERCOM не се подслоняват в специална стая поради полярните региони: паметта ми изневери.
Но все пак има място, където се вземат специални мерки(обърках го с полярните региони). Това - над магнитна аномалия в Южния Атлантик. Там магнитното поле „увисва“ толкова много, че радиационният пояс и необходимо е да се вземат специални мерки без никакви слънчеви изригвания. Не можах бързо да намеря цитат за специални мерки, които не са свързани със слънчевата активност, но прочетох за тях някъде.
И разбира се, Самите светкавици заслужават да бъдат споменати: те също намират убежище от тях в най-защитената стая и не се скитат из цялата станция по това време.
всичко слънчеви изригваниясе следят внимателно и информацията за тях се изпраща в контролния център. В такива периоди космонавтите спират работа и се укриват в най-защитените отделения на станцията. Такива защитени сегменти са отделенията на МКС до водните резервоари. Водата задържа вторични частици – неутрони, а дозата радиация се абсорбира по-ефективно.
2. Само цитати и допълнителна информация
Някои цитати по-долу споменават дозата в Сиверт (Sv). За ориентация няколко числа и вероятни ефекти от таблицата в
0-0,25 Св. Няма ефект освен леки промени в кръвта
0,25-1 Св. Радиационни заболявания от 5-10% от облъчените хора
7 Sv ~100% смъртни случаи
Дневната доза на МКС е около 1 mSv (виж по-долу). означава, можете да летите около 200 дни без голям риск. Също така е важно през какъв период от време е събрана същата доза: събрана през кратко времемного по-опасни от натрупаните за дълъг период от време. Организмът не е пасивен обект, който просто „печели“ радиационни дефекти: има и механизми за „ремонт“ и те обикновено се справят с постепенно нарастващи малки дози.
При отсъствието на масивния атмосферен слой, който заобикаля хората на Земята, астронавтите на МКС са изложени на по-интензивна радиация от постоянни потоци от космически лъчи. Членовете на екипажа получават радиационна доза от около 1 милисиверт на ден, което е приблизително еквивалентно на радиационната експозиция на човек на Земята за една година. Това води до повишен рискразвитието на злокачествени тумори при астронавтите, както и отслабване на имунната система.
Както показват данни, събрани от НАСА и специалисти от Русия и Австрия, астронавтите на МКС получават дневна доза от 1 милисиверт. На Земята такава доза радиация не може да се получи навсякъде за цяла година.
Това ниво обаче все още е относително поносимо. Трябва обаче да се има предвид, че близките до Земята космически станции са защитени от магнитното поле на Земята.
Отвъд нейните граници радиацията ще се увеличи многократно, следователно експедициите в дълбокия космос ще бъдат невъзможни.
Радиацията в жилищните сгради и лабораториите на МКС и Мир е възникнала в резултат на бомбардирането на алуминиевата облицовка на станцията с космически лъчи. Бързите и тежки йони избиха доста неутрони от корпуса.
В момента е невъзможно да се осигури 100% радиационна защита на космическите кораби. По-точно възможно е, но за сметка на повече от значително увеличаване на масата, но точно това е недопустимо
В допълнение към нашата атмосфера, магнитното поле на Земята е защита срещу радиация. Първият радиационен пояс на Земята се намира на около 600-700 км надморска височина. Сега станцията лети на височина около 400 км, което е значително по-ниско... Защита от радиация в космоса е (също – бел.ред.) корпусът на кораб или станция. Колкото по-дебели са стените на кутията, толкова по-голяма е защитата. Разбира се, стените не могат да бъдат безкрайно дебели, защото има ограничения в теглото.
Йонизиращо ниво, фоново радиационно ниво на международно космическа станцияпо-висока от тази на Земята (около 200 пъти – бел.ред.), което прави астронавта по-податлив на йонизиращо лъчение от представителите на традиционно радиационно опасни производства, като напр. ядрената енергияи рентгенова диагностика.
Освен индивидуални дозиметри за астронавтите, станцията разполага и със система за радиационен мониторинг. ... Един сензор е разположен в кабините на екипажа и един сензор в малкия и малък работен отсек голям диаметър. Системата работи автономно 24 часа в денонощието. ... Така Земята има информация за текущата радиационна обстановка на станцията. Системата за радиационен мониторинг има възможност да издава предупредителен сигнал „Проверете радиацията!“ Ако това се беше случило, тогава на пулта на алармената система щяхме да видим светнал банер със съпътстващ звуков сигнал. За цялото съществуване на космоса международна гаране е имало такива случаи.
В... района на Южния Атлантик... радиационни пояси„провисна“ над Земята поради съществуването на магнитна аномалия дълбоко под Земята. Космическите кораби, летящи над Земята, сякаш „удрят” радиационните пояси за много кратко време... по орбити, преминаващи през района на аномалията. На други орбити няма радиационни потоци и не създават проблеми на участниците в космическите експедиции.
Магнитната аномалия в южноатлантическия регион не е единственият радиационен „бич“ за астронавтите. Слънчевите изригвания, понякога генериращи много енергични частици..., могат да създадат големи трудности за полетите на астронавтите. Каква доза радиация може да получи един астронавт в случай на пристигане на слънчеви частици на Земята е до голяма степен въпрос на случайност. Тази стойност се определя главно от два фактора: степента на изкривяване на диполното магнитно поле на Земята по време на магнитни бури и параметрите на орбитата на космическия кораб по време на слънчево събитие. ... Екипажът може да има късмет, ако орбитите по време на инвазията на SCR не преминават през опасни зони с висока географска ширина.
Едно от най-мощните протонни изригвания - радиационна буря от слънчеви изригвания, която предизвика радиационна буря близо до Земята, се случи съвсем наскоро - на 20 януари 2005 г. Слънчево изригване с подобна мощност се случи преди 16 години, през октомври 1989 г. Много протони с енергия надхвърляща стотици MeV достигнаха магнитосферата на Земята. Между другото, такива протони са в състояние да преодолеят защита, еквивалентна на около 11 сантиметра вода. Скафандърът на космонавта е по-тънък. Биолозите смятат, че ако по това време астронавтите са били извън Международната космическа станция, тогава, разбира се, ефектите от радиацията биха повлияли на здравето на астронавтите. Но те бяха вътре в нея. Екранирането на МКС е достатъчно голямо, за да защити екипажа от неблагоприятните ефекти на радиацията в много случаи. Такъв беше случаят по време на на това събитие. Както показаха измерванията с радиационни дозиметри, дозата радиация, „уловена“ от астронавтите, не надвишава дозата, която човек получава по време на редовен рентгенов преглед. Космонавтите на МКС получиха 0,01 Gy или ~ 0,01 Sievert... Вярно, толкова малки дози се дължат и на факта, че, както беше написано по-рано, станцията беше на „магнитно защитени“ орбити, което не винаги може да се случи.
Нийл Армстронг (първият астронавт, който ходи на Луната) съобщава на Земята за необичайните си усещания по време на полета: понякога той наблюдава ярки светкавици в очите си. Понякога честотата им достигаше около сто на ден... Учените... стигнаха до извода, че за това са отговорни галактическите космически лъчи. Именно тези високоенергийни частици проникват в очната ябълка и предизвикват Черенков блясък при взаимодействие с веществото, което изгражда окото. В резултат на това астронавтът вижда ярка светкавица. Най-ефективното взаимодействие с материята са не протоните, от които космическите лъчи съдържат повече от всички останали частици, а тежките частици - въглерод, кислород, желязо. Тези частици, имащи голяма маса, губят значително повече от енергията си на единица изминато разстояние, отколкото техните по-леки колеги. Те са отговорни за генерирането на Черенков блясък и стимулирането на ретината - чувствителната мембрана на окото.
По време на далечни космически полети се увеличава ролята на галактическите и слънчевите космически лъчи като радиационно опасни фактори. Смята се, че по време на полет до Марс именно GCR се превръщат в основна радиационна опасност. Полетът до Марс продължава около 6 месеца, като интегралната – обща – доза облъчване от GCR и SCR през този период е няколко пъти по-висока от дозата на облъчване на МКС за същото време. Следователно рискът радиационни последствиясвързани с изпълнението на далекобойни космически мисиисе увеличава значително. Така за една година полет до Марс погълнатата доза, свързана с GCR, ще бъде 0,2-0,3 Sv (без защита). Тя може да се сравни с дозата от едно от най-мощните изригвания на миналия век - август 1972 г. По време на това събитие тя е в пъти по-малка: ~0,05 Sv.
Радиационната опасност, създадена от GCR, може да бъде оценена и прогнозирана. Вече е натрупан богат материал за времевите вариации на GCR, свързани със слънчевия цикъл. Това направи възможно създаването на модел, въз основа на който е възможно да се предвиди потокът на GCR за всеки период от време, определен предварително.
Ситуацията с SCL е много по-сложна. Възникват слънчеви изригвания на случаен принципи дори не е очевидно, че мощни слънчеви събития се случват в години, непременно близки до максимална активност. Поне опит последните годинипоказва, че те се появяват и по време на тиха звезда.
Протоните от слънчевите изригвания носят реална заплаха космически екипажимисии на дълги разстояния. Вземайки отново изригването от август 1972 г. като пример, може да се покаже, чрез преизчисляване на потоците от слънчеви протони в радиационната доза, че 10 часа след началото на събитието, тя надвишава смъртоносната стойност за екипажа на космическия кораб, ако те са били извън кораба на Марс или, да речем, на Луната.
Тук е уместно да си припомним американските полети на Аполо до Луната в края на 60-те и началото на 70-те години. През 1972 г., през август, имаше слънчево изригване със същата мощност като през октомври 1989 г. Аполо 16 кацна след лунното си пътуване през април 1972 г., а следващият, Аполо 17, изстреля през декември. Щастлив екипаж на Аполо 16? Абсолютно да. Изчисленията показват, че ако астронавтите на Аполо са били на Луната през август 1972 г., те биха били изложени на радиационна доза от ~4 Sv. Това е много за спестяване. Освен ако... освен ако бързо не се върне на Земята за спешно лечение. Друг вариант е да отидете до кабината на лунния модул на Аполо. Тук дозата на радиация би била намалена 10 пъти. За сравнение, да кажем, че защитата на МКС е 3 пъти по-дебела от лунния модул на Аполо.
На височините на орбиталните станции (~400 км) дозите на радиация надвишават стойностите, наблюдавани на земната повърхност с ~200 пъти! Основно поради частици от радиационни пояси.
Известно е, че някои маршрути на междуконтинентални самолети минават близо до северния полярен регион. Тази зона е най-слабо защитена от нахлуването на енергийни частици и следователно по време на слънчеви изригвания опасността от излагане на радиация на екипажа и пътниците се увеличава. Слънчевите изригвания увеличават 20-30 пъти дозите радиация на височината на полета на самолетите.
IN напоследъкНякои екипажи на авиокомпании са информирани, че нахлуването на слънчеви частици е на път да започне. Едно от последните мощни слънчеви изригвания, което се случи през ноември 2003 г., принуди екипажа на Delta на полета Чикаго-Хонконг да се отклони от пътя: да лети до местоназначението си по маршрут с по-ниска ширина.
Земята е защитена от космическата радиация от атмосферата и магнитното поле. В орбита фонова радиациястотици пъти повече, отколкото на повърхността на Земята. Всеки ден астронавт получава доза радиация от 0,3-0,8 милисиверта - приблизително пет пъти повече от рентгенова снимка на гръдния кош. При работа в космическо пространствовъздействието на радиацията е дори по-високо с порядък. И в моменти на мощни слънчеви изригвания можете да достигнете 50-дневната норма за един ден на станцията. Не дай си Боже да работиш зад борда в такова време - на едно излизане можеш да избереш дозата, разрешена за цялата ти кариера, която е 1000 милисиверта. IN нормални условиящеше да е достатъчно за четири години - никой никога не е летял толкова дълго. Освен това увреждането на здравето от такова еднократно излагане ще бъде значително по-голямо, отколкото от излагане, продължило с години.
Но ниските околоземни орбити все още са относително безопасни. Магнитното поле на Земята улавя заредени частици от слънчевия вятър, образувайки радиационни пояси. Те имат формата на широка поничка, обграждаща Земята на екватора на височина от 1000 до 50 000 километра. Максималната плътност на частиците се постига на височини от около 4000 и 16 000 километра. Всяко продължително задържане на кораб в радиационните пояси представлява сериозна заплаха за живота на екипажа. Пресичайки ги по пътя към луната, американски астронавтиза няколко часа рискуваха да получат доза от 10-20 милисиверта - колкото за един месец работа в орбита.
При междупланетните полети въпросът за радиационната защита на екипажа е още по-остър. Земята екранира половината от твърдите космически лъчи, а нейната магнитосфера почти напълно блокира потока на слънчевия вятър. В открития космос, без допълнителни защитни мерки, облъчването ще се увеличи с порядък. Понякога се обсъжда идеята за отклоняване на космически частици със силни магнитни полета, но на практика нищо друго освен екраниране все още не е разработено. Частиците на космическата радиация се абсорбират добре от ракетното гориво, което предполага използването на пълни резервоари като защита срещу опасна радиация.
Магнитното поле на полюсите не е малко, а напротив, голямо. Той просто е насочен почти радиално към Земята, което води до факта, че частиците на слънчевия вятър, уловени от магнитни полета в радиационните пояси, при определени условия се движат (утаяват) към Земята на полюсите, причинявайки полярни сияния. Това не представлява опасност за астронавтите, тъй като траекторията на МКС минава по-близо до екваториалната зона. Опасността представляват силни слънчеви изригвания от клас M и X с коронални изхвърляния на материя (главно протони), насочени към Земята. Именно в този случай астронавтите използват допълнителни мерки за радиационна защита.
Отговор
ЦИТАТ: "... Най-ефективното взаимодействие с материята не са протоните, от които космическите лъчи съдържат повече от всички останали частици, а тежките частици - въглерод, кислород, желязо...."
Моля, обяснете на невежия - откъде са се взели частиците въглерод, кислород, желязо в слънчевия вятър (космически лъчи, както пишеш) и как могат да попаднат в веществото, от което е направено окото - през скафандър?
Отговор
Още 2 коментара
Нека обясня... Слънчевата светлина е фотони(включително гама лъчи и рентгенови лъчи, които са проникваща радиация).
Има ли още слънчев вятър. частици. Например електрони, йони, атомни ядра, летящи от и към Слънцето. Там има малко тежки ядра (по-тежки от хелия), защото има малко от тях в самото Слънце. Но има много алфа частици (хелиеви ядра). И по принцип всяко ядро, по-леко от желязно, може да пристигне (единственият въпрос е броят на пристигащите). Синтезът на желязо на Слънцето (особено извън него) не отива по-далеч от желязото. Следователно от Слънцето може да идва само желязо и нещо по-леко (същият въглерод, например).
Космически лъчи в тесен смисъл- Това особено високоскоростни заредени частици(и не се таксуват обаче), пристигащи отвън слънчева система(предимно). И още – проникваща радиация оттам(понякога се разглежда отделно, без да се включва сред „лъчите“).
Сред другите частици, космическите лъчи съдържат ядрата на всякакви атоми(В различни количества, Разбира се). Във всеки случай тежките ядра, веднъж попаднали в дадено вещество, йонизират всичко по пътя си(и също - настрана: има вторична йонизация - вече от това, което е избито по пътя). И ако те имат висока скорост (и кинетична енергия), тогава ядрата ще бъдат ангажирани с тази дейност (прелитане през материята и нейната йонизация) дълго време и няма да спрат скоро. съответно ще прелети през всичко и няма да се отклони от пътя- докато не изхарчат почти всичко кинетична енергия. Дори ако се блъснат директно в друго гюле (а това се случва рядко), те могат просто да го хвърлят настрани, почти без да променят посоката на движението си. Или не встрани, а ще лети по-нататък горе-долу в една посока.
Представете си кола, която Пълна скорост напредсе блъсна в друг. ще спре ли И си представете, че скоростта му е много хиляди километри в час (още по-добре - в секунда!), а силата му позволява да издържи всеки удар. Това е ядрото от космоса.
Космически лъчи в широк смисъл- това са космическите лъчи в тесен план, плюс слънчевия вятър и проникващата радиация от Слънцето. (Е, или без проникваща радиация, ако се разглежда отделно).
Слънчевият вятър е поток от йонизирани частици (главно хелиево-водородна плазма), изтичащи от слънчева коронасъс скорост 300-1200 km/s в околното космическо пространство. Той е един от основните компоненти на междупланетната среда.
Много природни явления са свързани със слънчевия вятър, включително такива явления космическо време, Как магнитни бурии полярно сияние.
Понятията „слънчев вятър“ (поток от йонизирани частици, летящи от Слънцето към Земята за 2-3 дни) и „ слънчева светлина"(поток от фотони, който пътува от Слънцето до Земята средно за 8 минути 17 секунди).
Поради слънчевия вятър Слънцето губи около един милион тона материя всяка секунда. Слънчевият вятър се състои предимно от електрони, протони и хелиеви ядра (алфа частици); ядрата на други елементи и нейонизираните частици (електрически неутрални) се съдържат в много малки количества.
Въпреки че слънчевият вятър идва от външния слой на Слънцето, той не отразява състава на елементите в този слой, тъй като в резултат на процесите на диференциация изобилието на някои елементи се увеличава и някои намалява (FIP ефект).
Космическите лъчи са елементарни частици и атомни ядра, движещи се с тях високи енергиив космоса [
Класификация според произхода на космическите лъчи:
- извън нашата Галактика
- в Галактиката
- на слънце
- в междупланетното пространство
Извънгалактическите и галактическите лъчи обикновено се наричат първични. Вторичните потоци от частици, преминаващи и трансформиращи се в земната атмосфера, обикновено се наричат вторични.
Космическите лъчи са компонент естествена радиация(радиационен фон) на земната повърхност и в атмосферата.
Енергийният спектър на космическите лъчи се състои от 43% от енергията на протоните, други 23% от енергията на хелия (алфа частици) и 34% от енергията, пренесена от други частици.
По брой на частиците космическите лъчи са 92% протони, 6% хелиеви ядра, около 1% по-тежки елементи и около 1% електрони.
Традиционно частиците, наблюдавани в космическите лъчи, се разделят на следните групи... съответно протони, алфа частици, леки, средни, тежки и свръхтежки... Характеристика химичен съставпървичната космическа радиация е аномално високото (няколко хиляди пъти) съдържание на ядра от група L (литий, берилий, бор) в сравнение със състава на звездите и междузвездния газ. Това явление се обяснява с факта, че механизмът на генериране на космически частици ускорява предимно тежките ядра, които при взаимодействие с протоните на междузвездната среда се разпадат на по-леки ядра.
Отговор
Коментирайте
Руският философ Н.Ф. Федоров (1828 - 1903) е първият, който заявява, че пред хората е изправен пътят към изследването на целия космос като стратегически път за развитието на човечеството. Той обърна внимание на факта, че само такава обширна територия е в състояние да привлече към себе си цялата духовна енергия, всички сили на човечеството, които се пилеят на взаимно търкане или се пилеят за дреболии. ... Неговата идея за преориентирането на индустриалната и научен потенциалвоенно-промишленият комплекс за изследване и развитие на космоса, включително дълбокия космос, може радикално да намали военната опасност в света. За да се случи това на практика, първо трябва да се случи в съзнанието на хората, които го получават на първо място. глобални решения. ...
По пътя към изследването на космоса възникват различни трудности. Основната пречка, която уж излиза на преден план, е проблемът с радиацията, ето списък с публикации за него:
29.01.2004 г., в. “Труд”, “Облъчване в орбита”;
("И ето тъжната статистика. От летялите наши 98 космонавти осемнадесет вече не са живи, тоест всеки пети. От тях четирима загинаха при завръщането си на Земята, Гагарин в самолетна катастрофа. Четирима починаха от рак (Анатолий Левченко беше на 47 години, Владимир Васютин - на 50...).")
2. За 254 дни от полета на марсохода Curiosity до Марс радиационната доза е над 1 Sv, т.е. средно над 4 mSv/ден.
3. Когато астронавтите летят около Земята, дозата на радиация варира от 0,3 до 0,8 mSv/ден ()
4. От откриването на радиацията, нейното научно изследване и практическото масово развитие от индустрията е натрупано огромно количество, включително ефектите на радиацията върху човешкото тяло.
За да се свърже заболяването на астронавта с излагането на космическа радиация, е необходимо да се сравни честотата на астронавтите, летели в космоса, с честотата на астронавтите в контролната група, които не са били в космоса.
5. Космическата интернет енциклопедия www.astronaut.ru съдържа цялата информация за космонавти, астронавти и тайконавти, летели в космоса, както и кандидати, избрани за полети, но не летели в космоса.
Използвайки тези данни, съставих обобщена таблица за СССР/Русия с лични набези, дати на раждане и смърт, причини за смъртта и т.н.
Обобщените данни са представени в таблицата:
| В базата данни
пространство енциклопедии, Човек |
Те живеят
Човек |
Умрял
по всички причини Човек |
Умрял
от рак, Човек |
|
| Полетяхме в космоса | 116
,
от тях 28 - с полетно време до 15 дни, 45 - с полетно време от 16 до 200 дни, 43 - с полетно време от 201 до 802 дни |
87
(средна възраст - 61 години) от тях |
29
(25%) средна възраст - 61 години |
7
(6%), от тях 3 - с полетно време 1-2 дни, 3 - с време на полет 16-81 дни 1 - с 269 дни полетно време |
| Не е летял в космоса | 158 | 101
(средна възраст - 63 години) от тях |
57
(36%)
средна възраст - 59 години |
11 (7%) |
Няма съществени и очевидни разлики между групата хора, излетели в космоса и контролна групане е открит.
От 116 души в СССР/Русия, които поне веднъж са летели в космоса, 67 души са имали индивидуален космически полет над 100 дни (максимум 803 дни), 3 от тях са починали на 64, 68 и 69 години. Единият от починалите е бил с рак. Останалите са живи към ноември 2013 г., включително 20 космонавти с максимални летателни часове (от 382 до 802 дни) с дози (210 - 440 mSv) със средна дневна доза от 0,55 mSv. Това потвърждава радиационната безопасност на дългосрочните космически полети.
6. Има и много други данни за здравето на хората, които са получили повишени дози радиационно облъчване през годините на създаването на атомната индустрия в СССР. Така „в PA Маяк“: „През 1950-1952 г. мощностите на дозите на външно гама-лъчение в близост до технологични устройства достигнаха 15-180 mR/h Годишни дози външно излаганесред 600 наблюдавани работници в завода са били 1,4-1,9 Sv/година. В някои случаи максималните годишни дози външно облъчване достигат 7-8 Sv/год. ...
От 2300 работници, претърпели хронична лъчева болест, след 40-50 години наблюдение остават живи 1200 души със средна обща доза от 2,6 Gy на средна възраст 75 години. И от 1100 смъртни случая (средна доза 3,1 Gy), в структурата на причините за смъртта има забележимо увеличение на дела на злокачествените тумори, но също така средна възрастбеше на 65 години."
„Проблеми с ядреното наследство и начини за разрешаването им.“ - Под общо изданиеЕ.В. Евстратова, А.М. Агапова, Н.П. Лаверова, Л.А. Болшова, И.И. Линге. — 2012 г. — 356 с. - Т1. (Изтегли)
7. „... обширни изследвания, включващи приблизително 100 000 оцелели атомни бомбардировкиХирошима и Нагасаки през 1945 г. показват, че досега ракът е единствената причина за повишена смъртност в тази група от населението.
„В същото време обаче развитието на рак под въздействието на радиация не е специфично; то може да бъде причинено и от други природни или причинени от човека фактори (тютюнопушене, въздух, вода, замърсяване на храните химикалии т.н.). Радиацията само увеличава риска, който съществува без нея. Например руските лекари смятат, че приносът на лошото хранене за развитието ракови заболяванияе 35%, а тютюнопушенето - 31%. А приносът на радиацията, дори при сериозно облъчване, е не повече от 10%.“() 
(източник: „Ликвидатори. Радиологични последствия от Чернобил”, В. Иванов, Москва, 2010 г. (изтегляне)
8. "Б" съвременна медицинаЛъчетерапията е едно от трите ключови лечения за рак (другите две са химиотерапията и традиционната хирургия). В същото време, ако изхождате от гравитацията странични ефекти, лъчетерапията се понася много по-лесно. В особено тежки случаи пациентите могат да получат много висока обща доза - до 6 грей (въпреки факта, че доза от около 7-8 грей е смъртоносна!). Но дори и с такава огромна доза, когато пациентът се възстанови, той често се връща към пълноценния живот на здрав човек - дори децата, родени от бивши пациенти на клиники за лъчева терапия, не показват никакви признаци на вродени генетични аномалии, свързани с радиацията.
Ако внимателно обмислите и претеглите фактите, тогава такова явление като радиофобия - ирационален страхпред радиацията и всичко свързано с нея, става напълно нелогично. Наистина: хората вярват, че се е случило нещо ужасно, когато дисплеят на дозиметъра показва поне два пъти естествения фон - и в същото време те са щастливи да отидат при източници на радон, за да подобрят здравето си, където фонът може да бъде десет пъти или повече по-висок . Големи дози йонизиращо лъчениете лекуват пациенти със смъртоносни заболявания - и в същото време човек, който случайно попада в радиационното поле, ясно приписва влошаването на здравето си (ако такова влошаване изобщо се случи) на ефектите от радиацията. ("Радиация в медицината", Ю. С. Коряковски, А. А. Акатов, Москва, 2009 г.)
Статистиката за смъртността показва, че всеки трети човек в Европа умира от различни видове рак.
Един от основните методи за лечение на злокачествени тумори е лъчетерапията, която е необходима за приблизително 70% от пациентите с рак, докато в Русия я получават само около 25% от нуждаещите се. ()
Въз основа на всички натрупани данни можем спокойно да кажем: проблемът с радиацията по време на изследването на космоса е силно преувеличен и пътят към изследването на космоса е отворен за човечеството.
P.S. Статията е публикувана в професионално списание„Атомна стратегия“, а преди това и на сайта на списанието, беше оценен от редица специалисти. Ето най-информативния коментар, получен там: " Какво стана космическа радиация. Това е слънчева + галактическа радиация. Слънчевата е в пъти по-интензивна от Галактическата, особено по време на слънчева активност. Това определя основната доза. Неговият компонентен и енергиен състав са протони (90%), а останалото е по-малко значимо (електричество, гама,...). Енергията на основната фракция на протоните е от keV до 80-90 MeV. (Има и високоенергийна опашка, но това вече е част от процента.) Обхватът на протон от 80 MeV е ~7 (g/cm^2) или около 2,5 cm алуминий. Тези. в стената с дебелина 2,5-3 см на космически кораб те се абсорбират напълно. Въпреки че протоните се генерират в ядрени реакцииалуминият произвежда неутрони, но ефективността на генериране е ниска. По този начин мощността на дозата зад обшивката на кораба е доста висока (тъй като коефициентът на преобразуване на поток-доза за протони с посочените енергии е много голям). И вътре нивото е доста приемливо, макар и по-високо, отколкото на Земята. Внимателният и внимателен читател веднага ще попита саркастично - Ами в самолета? В крайна сметка мощността на дозата там е много по-висока, отколкото на Земята. Отговорът е правилен. Обяснението е просто. Високоенергийните слънчеви и галактически протони и ядра взаимодействат с атмосферните ядра (реакции на многократно производство на адрони), причинявайки адронна каскада (душ). Следователно височинното разпределение на плътността на потока от йонизиращи частици в атмосферата има максимум. Същото е и с електронно-фотонния дъжд. Адронни и e-g душовесе развиват и изгасват в атмосферата. Дебелината на атмосферата е ~80-100 g/cm^2 (еквивалентно на 200 cm бетон или 50 cm желязо.) И в облицовката няма достатъчно вещество, за да образува добър душ. Оттук и очевидният парадокс - колкото по-дебела е защитата на кораба, толкова по-висока е мощността на дозата вътре. Следователно тънката защита е по-добра от дебелата. Но! Необходима е защита от 2-3 см (намалява дозата от протони с порядък). Сега за числата. На Марс дозиметърът Curiosity натрупа около 1 Sv за почти година. Причината за доста високата доза е, че дозиметърът нямаше споменатия по-горе тънък защитен екран. Но все пак 1 Sv много или малко е? Фатално ли е? Няколко мои приятели, ликвидатори, спечелиха около 100 R (разбира се в гама, а по адрони - някъде около 1 Sv). Те се чувстват по-добре от теб и мен. Не е деактивиран. Официален подход нормативни документи. - С разрешение териториални органидържавен санитарен надзор, можете да получите планираната доза от 0,2 Sv за една година. (Тоест, сравнимо с 1 Sv). А прогнозираното ниво на радиация, което изисква спешна намеса, е 1 Gy за цялото тяло (това е погълнатата доза, приблизително равна на 1 Sv в еквивалентна доза.), а за белите дробове - 6 Gy. Тези. за тези, които са получили доза на цялото тяло по-малка от 1 Sv и не е необходима интервенция. Така че, не е толкова страшно. Но е по-добре, разбира се, да не получавате такива дози. "
Космическата радиация представлява голям проблемза дизайнери космически кораб. Те се стремят да защитят астронавтите от него, които ще бъдат на повърхността на Луната или ще отидат на дълги пътувания в дълбините на Вселената. Ако не се осигури необходимата защита, тогава тези частици, летящи от огромна скорост, ще проникне в тялото на астронавта и ще увреди неговата ДНК, което може да увеличи риска от рак. За съжаление всичко е неподвижно известни методизащитите са или неефективни, или неприложими.
Материали, традиционно използвани за изграждане на космически кораби, като алуминий, улавят някои космически частици, но дългосрочните мисии в космоса изискват по-силна защита.
Американската аерокосмическа агенция (НАСА) охотно се заема с най-екстравагантните на пръв поглед идеи. В крайна сметка никой не може да предвиди със сигурност кой от тях един ден ще се превърне в сериозен пробив в космическите изследвания. Работи в агенцията специален институтнапреднали концепции (NASA Institute for Advanced Concepts - NIAC), предназначени да акумулират точно такива разработки - за много дългосрочен план. Чрез този институт НАСА разпределя грантове на различни университетиа институциите – да развиват „брилянтни безумия“.
В момента се проучват следните опции:
Защита с определени материали.Някои материали, като вода или полипропилен, имат добри защитни свойства. Но за да защитите космически кораб с тях, ще са необходими много от тях и теглото на кораба ще стане неприемливо голямо.
В момента служителите на НАСА са разработили нов ултраздрав материал, свързан с полиетилена, който планират да използват при сглобяването на бъдещи космически кораби. „Космическата пластмаса“ ще може да предпази астронавтите от космическата радиация по-добре от металните щитове, но е много по-лека от известните метали. Експертите са убедени, че когато на материала се придаде достатъчна устойчивост на топлина, от него ще бъде възможно дори да се прави обшивка на космически кораби.
Преди това се смяташе, че само изцяло метална обвивка би позволила на пилотиран космически кораб да премине през радиационните пояси на Земята - потоци от заредени частици, съдържащи магнитно полеблизо до планетата. Това не се среща по време на полетите до МКС, тъй като орбитата на станцията минава значително под опасната зона. Освен това астронавтите са застрашени от слънчеви изригвания - източник на гама и рентгенови лъчи, а части от самия кораб са способни на вторично излъчване - поради разпадането на радиоизотопите, образувани по време на „първата среща“ с радиация.
Сега учените смятат, че новата пластмаса RXF1 се справя по-добре с тези проблеми и ниската й плътност не е последният аргумент в нейна полза: товароносимостта на ракетите все още не е достатъчно висока. Известни са резултатите от лабораторните тестове, в които е сравнен с алуминий: RXF1 може да издържи три пъти по-големи натоварвания при три пъти по-ниска плътност и улавя повече високоенергийни частици. Полимерът все още не е патентован, така че методът на производството му не е докладван. Това съобщава Lenta.ru с позоваване на science.nasa.gov.
Надуваеми конструкции.Надуваемият модул, изработен от изключително издръжлива пластмаса RXF1, не само ще бъде по-компактен при стартиране, но и по-лек от здрава стоманена конструкция. Разбира се, неговите разработчици ще трябва да осигурят достатъчно надеждна защита срещу микрометеорити, съчетана с „ космически боклук“, но в това няма нищо фундаментално невъзможно.
Нещо вече има - частният надуваем безпилотен кораб Genesis II вече е в орбита. Изстрелян през 2007 г. с руската ракета "Днепър". Освен това теглото му е доста впечатляващо за устройство, създадено от частна компания - над 1300 кг.
CSS (Търговска космическа станция) Skywalker - комерсиален надуваем проект орбитална станция. НАСА отделя около 4 милиарда долара за подкрепа на проекта за 2010-2013 г. Става дума за разработването на нови технологии за надуваеми модули за изследване на космоса и небесните тела на Слънчевата система.
Не се знае колко ще струва надуваемата конструкция. Но общите разходи за разработването на нови технологии вече са обявени. През 2011 г. за тези цели ще бъдат отделени 652 милиона долара, през 2012 г. (ако бюджетът не бъде преразгледан) - 1262 милиона долара, през 2013 г. - 1808 милиона долара тъжен опит„Съзвездия“, които изпуснаха сроковете и бюджетите, без да се фокусират върху една мащабна програма.
Надуваеми модули, автоматични устройства за скачване на превозни средства, системи за съхранение на гориво в орбита, автономни животоподдържащи модули и комплекси, които осигуряват кацане на др. небесни тела. Това е само малка част от задачите, пред които сега е изправена НАСА, за да реши проблема с кацането на човек на Луната.
Магнитна и електростатична защита.Мощни магнити могат да се използват за отблъскване на летящи частици, но магнитите са много тежки и все още не е известно колко опасно би било за астронавтите магнитно поле, достатъчно силно, за да отразява космическата радиация.
Космически кораб или станция на лунната повърхност с магнитна защита. Тороидален свръхпроводящ магнит с напрегнатост на полето няма да позволи на по-голямата част от космическите лъчи да проникнат в кабината, разположена вътре в магнита, и по този начин да намали общите дози на радиация от космическото излъчване с десетки или повече пъти.
Обещаващи проекти на НАСА - електростатичен радиационен щит за лунната база и лунен телескопс течно огледало (илюстрации от spaceflightnow.com).
Биомедицински решения.Човешкото тяло е в състояние да коригира увреждането на ДНК, причинено от малки дози радиация. Ако тази способност бъде подобрена, астронавтите ще могат да издържат на продължително излагане на космическа радиация. Повече информация
Защита от течен водород.НАСА обмисля възможността за използване на горивни резервоари за космически кораби, съдържащи течен водород, които могат да бъдат поставени около отделението за екипажа, като защита срещу космическа радиация. Тази идея се основава на факта, че космическата радиация губи енергия, когато се сблъска с протони на други атоми. Тъй като водородният атом има само един протон в ядрото си, протон от всяко от неговите ядра "спира" излъчването. В елементите с по-тежки ядра някои протони блокират други, така че космическите лъчи не достигат до тях. Може да се осигури водородна защита, но тя не е достатъчна за предотвратяване на рисковете от рак.
Биокостюм.Този проект за биокостюм, разработен от група професори и студенти в Масачузетс Технологичен институт(MIT). „Био“ – в в такъв случайне означава биотехнология, а лекота, необичаен комфорт за скафандрите, а в някои случаи дори незабележимостта на черупката, която е като че ли продължение на тялото.
Вместо да се шие и лепи скафандър от отделни парчета от различни материи, той ще се пръска директно върху кожата на човек под формата на бързо втвърдяващ се спрей. Вярно е, че каската, ръкавиците и ботушите ще останат традиционни.
Технологията на такова пръскане (като материал се използва специален полимер) вече се тества от американските военни. Този процес се нарича Electrospinlacing и се извършва от специалисти изследователски центърАрмия на САЩ - Център за системи за войници, Натик.
За да го кажем просто, можем да кажем, че най-малките капчици или къси влакна на полимера придобиват електрически заряди под влияние електростатично полебързат към целта си - обекта, който трябва да бъде покрит с филм - където образуват разтопена повърхност. Учените от Масачузетския технологичен институт възнамеряват да създадат нещо подобно, но способно да създаде влаго- и въздухонепроницаем филм върху тялото на жив човек. След втвърдяване фолиото придобива висока якост, като запазва еластичност, достатъчна за движение на ръцете и краката.
Трябва да се добави, че проектът предвижда опция, когато няколко различни слоя ще бъдат напръскани върху тялото по подобен начин, редувайки се с разнообразна вградена електроника.
Линията за разработване на скафандри, както си представят учени от MIT (илюстрация от уебсайта mvl.mit.edu).
И изобретателите на биокостюма говорят за обещаващото самозатягане на полимерни филми в случай на незначителни повреди.
Дори самата професор Дава Нюман не може да предвиди кога това ще стане възможно. Може би след десет години, може би след петдесет.
Но ако не започнете да се придвижвате към този резултат сега, „фантастичното бъдеще“ няма да дойде.
Дори и междупланетните полети да бяха реалност, учените все повече твърдят, че все повече опасности дебнат човешкото тяло от чисто биологична гледна точка. Експертите наричат една от основните опасности твърдо пространство радиация. На други планети, например на Марс, тази радиация ще бъде такава, че значително ще ускори появата на болестта на Алцхаймер.
„Космическата радиация представлява много сериозна заплаха за бъдещите астронавти. Възможността космическата радиация излагане на радиацияотдавна е признато, че може да доведе до здравословни проблеми като рак,” казва Кери О'Баниън, MD, PhD, Медицински центърв университета в Рочестър. „Нашите експерименти също така надеждно установиха, че силната радиация също провокира ускоряване на промените в мозъка, свързани с болестта на Алцхаймер.
Според учените цялото космическо пространство е буквално пронизано с радиация, докато дебелото земна атмосферапредпазва нашата планета от него. Участниците в краткосрочни полети до МКС вече могат да усетят въздействието на радиацията, въпреки че формално се намират в ниска орбита, където все още работи защитният купол на земната гравитация. Радиацията е особено активна в онези моменти, когато на Слънцето се появяват изригвания с последващи емисии на радиационни частици.
Учените казват, че НАСА вече работи в тясно сътрудничество различни подходисвързани със защитата на човека от космическата радиация. Космическата агенция за първи път започна да финансира „радиационни изследвания“ преди 25 години. В момента значителна част от инициативите в тази област са свързани с изследвания как да бъдат предпазени бъдещите марсонавти от тежката радиация на Червената планета, където няма такъв атмосферен купол като на Земята.
Експертите вече твърдят с много голяма вероятност, че марсианската радиация провокира рак. В близост до астероидите има още по-големи количества радиация. Напомняме, че НАСА планира мисия до астероид с човешко участие за 2021 г., а до Марс не по-късно от 2035 г. Едно пътуване до Марс и обратно, с известно време, прекарано там, може да отнеме около три години.
Както каза НАСА, вече е доказано, че космическата радиация провокира, освен рак, заболявания на сърдечно-съдовата система, опорно-двигателния апарат и ендокринната система. Сега експерти от Рочестър са идентифицирали друг вектор на опасност: изследванията са установили, че високите дози космическа радиация провокират заболявания, свързани с невродегенерация, по-специално те активират процеси, които допринасят за развитието на болестта на Алцхаймер. Експертите също така изследваха как космическата радиация влияе на централната нервна система на човека.
Въз основа на експерименти експертите са установили, че радиоактивните частици в космоса имат в структурата си ядра от железни атоми, които имат феноменална проникваща способност. Ето защо е изненадващо трудно да се защитим срещу тях.
На Земята изследователи извършиха симулации на космическа радиация в американската национална лаборатория Brookhaven на Лонг Айлънд, където се намира специален ускорител на частици. Чрез експерименти изследователите определиха времевата рамка, през която заболяването възниква и прогресира. Досега обаче изследователите са провеждали експерименти върху лабораторни мишки, излагайки ги на дози радиация, сравними с тези, които хората биха получили по време на полет до Марс. След експериментите почти всички мишки са претърпели нарушения във функционирането на когнитивната система на мозъка. Отбелязани са и нарушения във функционирането на сърдечно-съдовата система. Огнища на натрупване на бета-амилоид, протеин, който е сигурен знакпредстояща болест на Алцхаймер.
Учените казват, че все още не знаят как да се борят с космическата радиация, но са уверени, че радиацията е фактор, който заслужава най-сериозно внимание при планирането на бъдещи космически полети.
Такава концепция като слънчева радиация е станала известна доста отдавна. Както показват множество изследвания, той не винаги е отговорен за повишаване на нивото на йонизация на въздуха.
Тази статия е предназначена за лица над 18 години
Навърши ли вече 18?
Космическа радиация: истина или мит?
Космическите лъчи са радиация, която се появява по време на експлозия на свръхнова, както и като следствие от термоядрени реакции в Слънцето. Различният характер на произхода на лъчите се отразява и върху основните им характеристики. Космическите лъчи, които проникват от космоса извън нашата слънчева система, могат да бъдат разделени на два вида - галактически и междугалактически. Последният вид остава най-малко проучен, тъй като концентрацията на първична радиация в него е минимална. Тоест междугалактическото лъчение не е от особено значение, тъй като е напълно неутрализирано в нашата атмосфера.
За съжаление малко може да се каже за лъчите, дошли при нас от нашата галактика, наречена млечен път. Въпреки факта, че нейният размер надвишава 10 000 светлинни години, всякакви промени в радиационното поле в единия край на галактиката веднага ще отекнат в другия.
Опасностите от радиация от космоса
Пряката космическа радиация е разрушителна за живия организъм, така че нейното въздействие е изключително опасно за хората. За щастие нашата Земя е надеждно защитена от тези космически извънземни от плътен купол на атмосферата. Той служи като отлична защита за целия живот на земята, тъй като неутрализира пряката космическа радиация. Но не напълно. При сблъсък с въздуха той се разпада на по-малки частици йонизиращо лъчение, всяка от които влиза в индивидуална реакция със своите атоми. Така високоенергийното излъчване от космоса се отслабва и образува вторично излъчване. В същото време той губи своята смъртоносност - нивото на радиация става приблизително същото като в рентгенови лъчи. Но не се тревожете - тази радиация напълно изчезва, докато преминава през земната атмосфера. Каквито и да са източниците на космически лъчи и каквато и сила да имат, опасността за човек, който се намира на повърхността на нашата планета, е минимална. Може да причини само осезаема вреда на астронавтите. Те са изложени на пряка космическа радиация, тъй като нямат естествена защита под формата на атмосфера.
Енергията, освободена от космическите лъчи, влияе предимно върху магнитното поле на Земята. Заредените йонизиращи частици буквално го бомбардират и предизвикват най-красивата атмосферно явление— . Но това не е всичко - радиоактивните частици, поради своята природа, могат да причинят неизправности в различни електроники. И ако през миналия век това не причиняваше много дискомфорт, в наше време това е много сериозен проблем, тъй като най- важни аспектимодерен живот.
Хората също са податливи на тези посетители от космоса, въпреки че механизмът на действие на космическите лъчи е много специфичен. Йонизираните частици (т.е. вторичната радиация) влияят на магнитното поле на Земята, като по този начин причиняват бури в атмосферата. Всеки знае, че човешкото тяло се състои от вода, която е много податлива на магнитни вибрации. По този начин космическата радиация засяга сърдечно-съдовата система и причинява лошо здраве на метеочувствителните хора. Това, разбира се, е неприятно, но в никакъв случай не е фатално.
Какво предпазва Земята от слънчевата радиация?
Слънцето е звезда, в чиито дълбини непрекъснато протичат различни термоядрени реакции, които са придружени от силни енергийни емисии. Тези заредени частици се наричат слънчев вятър и имат силно влияние върху нашата Земя, или по-скоро върху нейното магнитно поле. Именно с него взаимодействат йонизираните частици, които формират основата на слънчевия вятър.
Според най-новите изследванияучени от цял свят, плазмената обвивка на нашата планета играе специална роля в неутрализирането на слънчевия вятър. Това се случва по следния начин: Слънчевата радиация се сблъсква с магнитното поле на Земята и се разпръсква. Когато има твърде много от него, плазмената обвивка поема удара и възниква процес на взаимодействие, подобен на късо съединение. Последицата от такава борба може да бъде пукнатини в защитния щит. Но природата е предвидила и това - потоци студена плазма се издигат от повърхността на Земята и се втурват към места с отслабена защита. Така магнитното поле на нашата планета отразява въздействието от космоса.
Но си струва да се посочи фактът, че слънчевата радиация, за разлика от космическата радиация, все още достига до Земята. В същото време не трябва да се притеснявате напразно, защото по същество това е енергията на Слънцето, която трябва да падне на повърхността на нашата планета в разпръснато състояние. Така той нагрява повърхността на Земята и спомага за развитието на живот върху нея. По този начин си струва ясно да се разграничат различните видове радиация, защото някои от тях не само нямат отрицателно въздействие, но и необходими за нормалното функциониране на живите организми.
На Земята обаче не всички вещества са еднакво податливи на слънчева радиация. Има повърхности, които го абсорбират повече от други. Това са, като правило, подложни повърхности с минимално нивоалбедо (способността да отразява слънчевата радиация) е земя, гора, пясък.
По този начин температурата на земната повърхност, както и продължителността на дневните часове, пряко зависят от това колко слънчева радиация се абсорбира от атмосферата. Бих искал да кажа, че по-голямата част от енергията все още достига повърхността на нашата планета, тъй като въздушната обвивка на Земята служи като бариера само за лъчите от инфрачервения спектър. Но UV лъчите се неутрализират само частично, което води до някои кожни проблеми при хора и животни.
Влиянието на слънчевата радиация върху човешкото тяло
При излагане на лъчи от инфрачервения спектър на слънчевата радиация ясно се проявява топлинен ефект. Насърчава вазодилатацията, стимулира сърдечно-съдовата система и активира дишането на кожата. В резултат на това основните системи на тялото се отпускат и се увеличава производството на ендорфини (хормони на щастието), които имат аналгетичен и противовъзпалителен ефект. Топлината също влияе върху метаболитните процеси, като активира метаболизма.
Светлинното излъчване от слънчевата радиация има значителен фотохимичен ефект, който активира важни процесив тъканите. Този тип слънчева радиация позволява на човек да използва една от най-важните системи за допир във външния свят - зрението. Именно на тези кванти трябва да сме благодарни за това, че виждаме всичко цветно.
Важни влияещи фактори
Слънчевата радиация от инфрачервения спектър също стимулира мозъчната дейност и е отговорна за душевно здравечовек. Важно е също, че този вид слънчева енергия влияе на нашите биологични ритми, тоест на фазите активна работаи сън.
Без леки частици много жизненоважни процеси биха били изложени на риск, което би могло да доведе до развитие различни заболявания, включително безсъние и депресия. Също така, при минимален контакт със слънчевата светлина, работоспособността на човек е значително намалена и повечето процеси в тялото се забавят.
Ултравиолетовите лъчи са много полезни за нашето тяло, тъй като задействат и имунологични процеси, тоест стимулират защитните сили на организма. Той е необходим и за производството на порфирит, аналог на растителния хлорофил в нашата кожа. Излишните UV лъчи обаче могат да причинят изгаряния, така че е много важно да знаете как правилно да се предпазите от това по време на периоди на максимална слънчева активност.
Както можете да видите, ползите от слънчевата радиация за нашето тяло са неоспорими. Много хора са силно притеснени дали храната абсорбира този вид радиация и дали е опасно да се ядат замърсени храни. Повтарям - слънчева енергияняма нищо общо с космическите или атомна радиация, което означава, че не трябва да се страхувате от него. И би било безсмислено да го избягваме... Все още никой не е търсил начин да избяга от Слънцето.