Güneş ışınımı gibi bir kavram uzun zaman önce biliniyordu. Çok sayıda çalışmanın gösterdiği gibi, hava iyonizasyon düzeyinin arttırılmasından her zaman sorumlu değildir.
Bu makale 18 yaş üstü kişilere yöneliktir
Zaten 18 yaşına girdin mi?
Kozmik radyasyon: gerçek mi efsane mi?
Kozmik ışınlar patlamalar sonucu oluşan radyasyondur. süpernova ve ayrıca Güneş'teki termonükleer reaksiyonların bir sonucu olarak. Farklı doğa Işınların kökeni aynı zamanda temel özelliklerini de etkiler. Bizim ötesindeki uzaydan nüfuz eden kozmik ışınlar güneş sistemişartlı olarak iki türe ayrılabilir - galaktik ve galaksiler arası. İkinci tür, içindeki birincil radyasyon konsantrasyonu minimum olduğundan, en az çalışılan tür olmaya devam etmektedir. Yani galaksiler arası radyasyon, atmosferimizde tamamen nötrleştirildiği için özel bir öneme sahip değildir.
Samanyolu adı verilen galaksimizden bize gelen ışınlar hakkında ne yazık ki çok az şey söylenebilir. Boyutu 10.000 ışıkyılı aşsa da galaksinin bir ucundaki radyasyon alanında meydana gelen herhangi bir değişiklik anında diğer tarafa yansıyacaktır.
Uzaydan gelen radyasyonun tehlikeleri
Doğrudan kozmik radyasyon canlı bir organizma için yıkıcıdır, bu nedenle etkisi insanlar için son derece tehlikelidir. Neyse ki, Dünyamız bu uzaylılardan, yoğun bir atmosfer kubbesi tarafından güvenilir bir şekilde korunmaktadır. Doğrudan kozmik radyasyonu etkisiz hale getirdiği için dünyadaki tüm yaşam için mükemmel bir koruma görevi görür. Ama tamamen değil. Havayla çarpıştığında daha küçük parçacıklara ayrışır. iyonlaştırıcı radyasyon her biri atomlarıyla ayrı bir reaksiyona girer. Böylece uzaydan gelen yüksek enerjili radyasyon zayıflatılır ve ikincil radyasyon oluşur. Aynı zamanda ölümcüllüğünü de kaybeder - radyasyon seviyesi yaklaşık olarak X ışınlarıyla aynı olur. Ancak paniğe kapılmayın; bu radyasyon Dünya atmosferinden geçerken tamamen yok olur. Kaynaklar ne olursa olsun kozmik ışınlar ve ne kadar güçlü olursa olsun, gezegenimizin yüzeyindeki bir kişi için tehlike minimum düzeydedir. Astronotlara yalnızca somut zarar verebilir. Atmosfer şeklinde doğal korumaya sahip olmadıkları için doğrudan kozmik radyasyona maruz kalırlar.
Kozmik ışınların açığa çıkardığı enerji öncelikle Dünya'nın manyetik alanını etkiler. Yüklü iyonlaştırıcı parçacıklar kelimenin tam anlamıyla onu bombalar ve en güzel atmosferik fenomenin nedeni haline gelir. Ama hepsi bu değil - radyoaktif parçacıklar Doğaları gereği çeşitli elektroniklerde arızalara sebep olabilirler. Ve geçen yüzyılda bu çok fazla rahatsızlığa neden olmadıysa da, modern yaşamın en önemli yönleri elektriğe bağlı olduğundan, zamanımızda bu çok ciddi bir sorundur.
Kozmik ışınların etki mekanizması çok spesifik olmasına rağmen, insanlar da uzaydan gelen bu ziyaretçilere karşı hassastır. İyonize parçacıklar (yani ikincil radyasyon) Dünya'nın manyetik alanını etkileyerek atmosferde fırtınalara neden olur. Herkes insan vücudunun manyetik titreşimlere karşı çok hassas olan sudan oluştuğunu bilir. Böylece kozmik radyasyon kardiyovasküler sistemi etkiler ve hava koşullarına duyarlı kişilerde sağlığın bozulmasına neden olur. Bu elbette tatsızdır, ancak hiçbir şekilde ölümcül değildir.
Dünyayı güneş ışınlarından koruyan nedir?
Güneş, derinliklerinde sürekli olarak çeşitli termonükleer reaksiyonların meydana geldiği ve bunlara güçlü enerji emisyonlarının eşlik ettiği bir yıldızdır. Bu yüklü parçacıklara güneş rüzgarı denir ve Dünyamız üzerinde, daha doğrusu manyetik alanı üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Güneş rüzgarının temelini oluşturan iyonize parçacıklar onunla etkileşime girer.
Buna göre en son araştırma Dünyanın dört bir yanından bilim insanları, gezegenimizin plazma kabuğunun güneş rüzgarını nötralize etmede özel bir rol oynadığını söylüyor. Bu olur aşağıdaki gibi: güneş radyasyonu Dünyanın manyetik alanıyla çarpışır ve dağılır. Çok fazla olduğunda plazma kabuğu darbeyi alır ve kısa devreye benzer bir etkileşim süreci meydana gelir. Böyle bir mücadelenin sonucu koruyucu kalkandaki çatlaklar olabilir. Ancak doğa bunu da sağladı - Dünya yüzeyinden soğuk plazma akışları yükseliyor ve koruması zayıf olan yerlere doğru koşuyor. Böylece gezegenimizin manyetik alanı uzaydan gelen etkiyi yansıtır.
Ancak kozmik radyasyonun aksine güneş radyasyonunun hala Dünya'ya ulaştığını belirtmekte fayda var. Aynı zamanda boşuna endişelenmemelisiniz, çünkü özünde bu, gezegenimizin yüzeyine dağınık bir halde düşmesi gereken Güneş'in enerjisidir. Böylece Dünya yüzeyini ısıtır ve üzerinde yaşamın gelişmesine yardımcı olur. Bu nedenle, farklı radyasyon türleri arasında açıkça ayrım yapmak önemlidir, çünkü bazılarının sadece hiçbir özelliği yoktur. olumsuz etki aynı zamanda canlı organizmaların normal işleyişi için de gereklidir.
Ancak Dünya üzerindeki tüm maddeler güneş ışınımına eşit derecede duyarlı değildir. Onu diğerlerinden daha fazla emen yüzeyler var. Bunlar, kural olarak, minimum seviyede albedo (güneş ışınımını yansıtma yeteneği) olan altta yatan yüzeylerdir - bunlar toprak, orman, kumdur.
Bu nedenle, Dünya yüzeyindeki sıcaklık ve gün ışığı saatlerinin uzunluğu doğrudan atmosfer tarafından ne kadar güneş ışınımının emildiğine bağlıdır. Enerjinin büyük kısmının hala gezegenimizin yüzeyine ulaştığını söylemek isterim çünkü hava zarfı Dünya yalnızca kızılötesi spektrumun ışınları için bir bariyer görevi görür. Ancak UV ışınları yalnızca kısmen nötralize edilir, bu da insanlarda ve hayvanlarda bazı cilt sorunlarına yol açar.
Güneş radyasyonunun insan vücudu üzerindeki etkisi
Güneş radyasyonunun kızılötesi spektrumunun ışınlarına maruz kaldığında, termal etki açıkça kendini gösterir. Vazodilatasyonu teşvik eder, kardiyovasküler sistemi uyarır ve cilt solunumunu aktive eder. Sonuç olarak vücudun ana sistemleri gevşer ve analjezik ve antiinflamatuar etkisi olan endorfinlerin (mutluluk hormonları) üretimi artar. Isı ayrıca metabolizmayı aktive ederek metabolik süreçleri de etkiler.
Güneş radyasyonundan gelen ışık radyasyonu, aktive eden önemli bir fotokimyasal etkiye sahiptir. önemli süreçler dokularda. Bu tür güneş radyasyonu, bir kişinin en çok yararlanmasına olanak tanır. önemli sistemler dış dünyanın dokunuşu - vizyon. Her şeyi renkli gördüğümüz için şükretmemiz gereken şey işte bu kuantumlardır.
Önemli etkileyen faktörler
Kızılötesi spektrumun güneş radyasyonu aynı zamanda beyin aktivitesini de uyarır ve insanın zihinsel sağlığından sorumludur. Bu tür güneş enerjisinin yaşamımızı etkilemesi de önemlidir. biyolojik ritimler yani aşamalara ayrılır aktif çalışma ve uyu.
Hafif parçacıklar olmasaydı, birçok hayati süreç risk altında olacaktı ve bu da uykusuzluk ve depresyon gibi çeşitli hastalıkların gelişmesine yol açabilecekti. Ayrıca, güneş ışığı radyasyonuyla minimum temasla kişinin çalışma yeteneği önemli ölçüde azalır ve vücuttaki süreçlerin çoğu yavaşlar.
UV radyasyonu vücudumuz için oldukça faydalıdır çünkü aynı zamanda immünolojik süreçleri de tetikler, yani vücudun savunmasını uyarır. Ayrıca cildimizdeki bitki klorofilinin bir analoğu olan porfirit üretimi için de gereklidir. Ancak aşırı UV ışınları yanıklara neden olabilir, bu nedenle yoğun dönemlerde kendinizi bundan nasıl koruyacağınızı bilmek çok önemlidir. güneş aktivitesi.
Gördüğünüz gibi güneş ışınımının vücudumuza faydaları yadsınamaz. Birçok kişi, gıdaların bu tür radyasyonu absorbe edip etmediği ve kontamine gıdaları yemenin tehlikeli olup olmadığı konusunda oldukça endişelidir. Tekrar ediyorum - güneş enerjisi kozmik ya da atom radyasyonu yani bundan korkmanıza gerek yok. Ve bundan kaçınmanın da bir anlamı olmaz... Henüz kimse Güneş'ten kaçmanın yolunu aramadı.
Aşağıda sunulan metin yazarın kişisel görüşü olarak değerlendirilmelidir. Herhangi bir gizli bilgiye (veya bu bilgilere erişimine) sahip değildir. Sunulan her şey, açık kaynaklardan alınan gerçeklere ek olarak biraz sağduyudan (dilerseniz "kanepe analitiği") oluşur.
Bilim kurgu - uzaydaki küçük, tek kişilik dövüşçülerdeki patlayıcılar ve sıralar - insanlığa, Evrenin sıcak protein organizmalarına yönelik yardımseverliğini ciddi şekilde abartmayı öğretti. Bu özellikle bilim kurgu yazarları diğer gezegenlere yapılan seyahatleri anlatırken belirgindir. Ne yazık ki, her zamanki birkaç yüz "kames" yerine "gerçek uzayın" keşfi korunuyor manyetik alan Arazi, ortalama bir insanın on yıl önce hayal ettiğinden daha zor bir iş olacak.
İşte asıl amacım şu. Psikolojik iklim ve mürettebat içindeki çatışmalar, insanların Mars'a insanlı uçuşlar düzenlerken karşılaşacağı temel sorunlardan çok uzaktır.
Dünyanın manyetosferinin ötesine seyahat eden bir kişinin temel sorunu- ile ilgili sorun büyük harfler"R".
Kozmik radyasyon nedir ve neden Dünya'da ondan ölmüyoruz?
Uzaydaki iyonlaştırıcı radyasyon (insanların aslında hakim olduğu birkaç yüz kilometrelik Dünya'ya yakın alanın ötesinde) iki bölümden oluşur.
Güneşten gelen radyasyon. Bu, her şeyden önce “güneş rüzgarı” - yıldızdan her yöne sürekli olarak "üflenen" ve gelecekteki uzay yelkenli gemileri için son derece iyi olan bir parçacık akışı, çünkü onların güneş sisteminin ötesine yolculuk için uygun şekilde hızlanmalarına olanak sağlayacaktır. Ancak canlılar için bu rüzgarın büyük kısmı pek kullanışlı değildir. Atmosferin kalın bir tabakası olan iyonosfer (burada yer alan) tarafından sert radyasyondan korunmamız harika bir şey. ozon delikleri) ve ayrıca Dünya'nın güçlü manyetik alanı.
Yıldızımız, aşağı yukarı eşit bir şekilde dağılan rüzgarın yanı sıra, periyodik olarak güneş patlamaları denilen patlamaları da fırlatır. İkincisi, Güneş'ten koronal maddenin püskürmesidir. O kadar ciddiler ki, tekrar ediyorum, en eğlenceli olanın iyi bir şekilde ekrana getirildiği Dünya'da bile zaman zaman insanlar ve teknoloji açısından sorunlara yol açıyorlar.
Yani gezegenin atmosferine ve manyetik alanına sahibiz. Zaten yeterli yakın alan Dünya'dan on veya iki bin kilometre uzakta, gemiye çarpan bir güneş patlaması (zayıf bile olsa, sadece birkaç Hiroşima), en ufak bir hayatta kalma şansı olmadan içindeki canlıları devre dışı bırakacaktır. Bugün teknolojilerin ve malzemelerin mevcut gelişme düzeyinde bunu önleyecek kesinlikle hiçbir şeyimiz yok. İşte tam da bu nedenle, insanlık, bu sorunu kısmen de olsa çözene kadar, aylarca sürecek Mars yolculuğunu ertelemek zorunda kalacak. Ayrıca bunu güneşin en sakin olduğu dönemlerde planlamanız ve tüm teknik tanrılara çok dua etmeniz gerekecek.
Kozmik ışınlar. Her yerde bulunan bu kötü şeyler çok büyük miktarda enerji taşıyor (LHC'nin bir parçacığa pompalayabileceğinden daha fazla). Galaksimizin diğer bölgelerinden geliyorlar. Dünya atmosferinin kalkanına giren böyle bir ışın, atomlarıyla etkileşime girer ve düzinelerce daha az enerjik parçacığa ayrılır, bunlar daha az enerjik (ama aynı zamanda tehlikeli) akışlara akar ve sonuç olarak tüm bu ihtişam gezegenin yüzeyine radyasyon yağmuru olarak dökülüyor. Dünyadaki arka plan radyasyonunun yaklaşık %15'i uzaydan gelen ziyaretçilerden geliyor. Deniz seviyesinden ne kadar yüksekte yaşarsanız hayatınız boyunca yakaladığınız doz da o kadar yüksek olur. Ve bu günün her saati gerçekleşir.
Gibi okul egzersizi Bir uzay gemisine ve onun "canlı içeriklerine" uzayın herhangi bir yerinde böyle bir ışın doğrudan çarparsa ne olacağını hayal etmeye çalışın. Mars'a uçuşun birkaç ay süreceğini, bunun için ağır bir gemi inşa edilmesi gerekeceğini ve yukarıda anlatılan (hatta birden fazla) "temas" olasılığının oldukça yüksek olduğunu hatırlatmama izin verin. Ne yazık ki, canlı bir mürettebatla yapılan uzun uçuşlarda bunu görmezden gelmek kesinlikle imkansızdır.
Başka ne?
Güneş'ten Dünya'ya ulaşan radyasyonun yanı sıra, gezegenin manyetosferinin ittiği, içeri almadığı ve en önemlisi biriktirdiği güneş radyasyonu da vardır*. Okuyucularla tanışın. Bu, Dünya'nın radyasyon kuşağıdır (ERB). Yurt dışında da adlandırıldığı gibi Van Allen kuşağı olarak da bilinir. Astronotların, sadece birkaç saat içinde ölümcül dozda radyasyon almamak için, dedikleri gibi, "tam hızda" bunun üstesinden gelmeleri gerekecek. Bu kemerle tekrarlanan temas - aksi durumdaysak sağduyu astronotları Mars'tan Dünya'ya geri göndermeye karar veriyoruz - bu onların işini kolaylıkla bitirebilir.
*Van Allen kayışı parçacıklarının önemli bir kısmı zaten bandın içinde tehlikeli hızlara ulaşıyor. Yani bizi sadece dışarıdan gelen radyasyondan korumakla kalmıyor, aynı zamanda biriken bu radyasyonu da artırıyor.
Şu ana kadar uzaydan bahsettik. Ancak Mars'ın (Dünya'nın aksine) neredeyse hiç manyetik alana sahip olmadığını** ve atmosferin ince ve ince olduğunu, bu nedenle bunlara maruz kalmanın olumsuz faktörler insanlar sadece uçuşta olmayacaklar.
**Tamam, biraz var- güney kutbuna yakın.
Dolayısıyla sonuç. Gelecekteki koloniciler büyük olasılıkla gezegenin yüzeyinde değil ("Mission to Mars" adlı destansı filmde gösterildiği gibi), derinlerde yaşayacaklar. altında.
Ne yapmalıyım?
Her şeyden önce, görünüşe göre, tüm bu sorunların hızlı bir şekilde (bir düzine, iki veya üç yıl içinde) çözüleceği yanılsamasına kapılmayın. Mürettebatın radyasyon hastalığından ölmesini önlemek için ya onları oraya hiç göndermememiz ve akıllı makinelerin yardımıyla uzayı keşfetmemiz gerekecek (bu arada, en aptalca karar değil) ya da çok çalışmamız gerekecek Çünkü eğer haklıysam, o zaman kalıcı bir koloni oluşturarak insanları Mars'a göndermek, önümüzdeki yarım yüzyılda, hatta daha uzun bir süre içinde bir ülke (hatta ABD, hatta Rusya, hatta Çin) için tamamen imkansız bir görevdir. Böyle bir görev için bir gemi, birkaç ISS'nin inşasına ve tam bakımına eşdeğer bir miktara mal olacaktır (aşağıya bakın).
Ve evet, söylemeyi unuttum: Mars'ın öncüleri kesinlikle "intihar bombacıları" olacak, çünkü geri dönüş yok, uzun süre yok ve rahat yaşam Mars'ta büyük olasılıkla bunları önümüzdeki yarım yüzyılda sağlayabileceğiz.
Eski Dünya'nın tüm kaynaklarına ve teknolojilerine sahip olsaydık, Mars'a yapılacak bir görev teorik olarak nasıl görünebilirdi? Aşağıda anlatılanları, gördüklerinizle karşılaştırın. kült film"Marslı".
Mars'a görev. Koşullu gerçekçi versiyon
İlk önce, insanlığın çok çalışması ve güçlü anti-radyasyon korumasına sahip kiklopik boyutlu bir uzay gemisi inşa etmesi gerekecek; bu, Dünya'nın manyetik alanı dışındaki mürettebat üzerindeki cehennem radyasyon yükünü kısmen telafi edebilir ve az çok yaşayan kolonicilerin Mars'a teslim edilmesini sağlayabilir - Tek Yön.
Böyle bir gemi neye benzeyebilir?
Bu, kendi manyetik alanı (süper iletken elektromıknatıslar) ve onu korumak için enerji kaynakları (nükleer reaktörler) ile donatılmış, onlarca (veya daha iyisi yüzlerce) metre çapında devasa bir devdir. Yapının devasa boyutları, onu içeriden radyasyon emici malzemelerle doldurmayı mümkün kılar (örneğin, kurşunlu köpük plastik veya basit veya "ağır" su içeren kapalı kaplar olabilir), bunların yörüngeye taşınması gerekecektir. onlarca yıldır (!) ve nispeten küçük bir yaşam destek kapsülünün etrafına monte ediliyor, daha sonra astronotları oraya yerleştireceğiz.
Büyüklüğü ve yüksek maliyetinin yanı sıra, Mars gemisi son derece güvenilir olmalı ve en önemlisi kontrol açısından tamamen özerk olmalıdır. Mürettebatı canlı olarak teslim etmek için yapılacak en güvenli şey onları yapay komaya koymak ve metabolik süreçleri yavaşlatmak için biraz (sadece birkaç derece) soğutmak olacaktır. Bu durumda insanlar a) radyasyona karşı daha az duyarlı olacak, b) daha az yer kaplayacak ve aynı radyasyondan korunmak daha ucuz olacak.
Açıkçası, gemiye ek olarak, gemiyi Mars yörüngesine güvenle ulaştırabilecek, kolonicileri bu süreçte kendisine veya kargoya zarar vermeden yüzeyine boşaltabilecek ve ardından insanların katılımı olmadan geri gönderebilecek yapay zekaya ihtiyacımız var. astronotlar bilince (zaten Mars'ta). Henüz bu tür teknolojilere sahip değiliz, ancak böyle bir yapay zekanın ve en önemlisi açıklanan gemiyi inşa etmek için gereken siyasi ve ekonomik kaynakların, örneğin yüzyılın ortalarına doğru ülkemizde ortaya çıkacağına dair bazı umutlar var.
İyi haber şu ki Mars'taki koloniciler için "feribot" yeniden kullanılabilir. Dünya ile nihai varış noktası arasında bir mekik gibi seyahat etmek zorunda kalacak ve "doğal nedenlerden" ayrılan insanların yerini almak üzere koloniye "canlı kargo" gönderileri ulaştırmak zorunda kalacak. "Cansız" kargo (yiyecek, su, hava ve ekipman) teslim etmek için radyasyondan korunmaya özellikle ihtiyaç yoktur, bu nedenle bir Mars kamyonuna süper gemi yapılmasına gerek yoktur. Yalnızca kolonicilerin ve muhtemelen bitki tohumlarının/genç çiftlik hayvanlarının teslimatı için gereklidir.
İkincisi, 6-12 kişilik bir mürettebat için 12-15 yıl boyunca (tüm mücbir sebepler dikkate alınarak) Mars'a ekipman ve su, yiyecek ve oksijen malzemelerinin önceden gönderilmesi gerekmektedir. Bu başlı başına önemsiz bir sorundur, ancak bunu çözmek için kaynaklarımızın sınırlı olmadığını varsayalım. Dünyadaki savaşların ve siyasi karışıklıkların azaldığını ve Mars misyonu Bütün gezegen uyum içinde çalışıyor.
Mars'a fırlatılan ekipman, tahmin edebileceğiniz gibi tam otonom bir robot. yapay zeka ve kompakt tarafından desteklenmektedir nükleer reaktörler. On ila bir buçuk yıl boyunca metodik olarak önce kızıl gezegenin yüzeyinin altında derin bir tünel kazmaları gerekecek. Daha sonra - birkaç yıl içinde - yaşam destek birimlerinin ve gelecekteki bir keşif gezisi için malzemelerin sürüklenmesi gereken küçük bir tünel ağı ve ardından tüm bunlar, özerk bir Mars altı köyünde hava geçirmez bir şekilde bir araya getirilecek.
Metro benzeri bir konut iki nedenden dolayı en uygun çözüm gibi görünüyor. Birincisi, astronotları halihazırda Mars'ta bulunan kozmik ışınlardan koruyor. İkincisi, gezegenin yüzeyinin kalan "marsotermal" aktivitesi nedeniyle dışarısı bir veya iki derece daha sıcak. Bu, sömürgecilere hem enerji tasarrufu sağlamak hem de kendi dışkılarında patates yetiştirmek açısından faydalı olacaktır.
Önemli bir noktayı açıklığa kavuşturalım: Koloninin, gezegende hala manyetik alanın bulunduğu güney yarımkürede inşa edilmesi gerekecek.
İdeal olarak, astronotların yüzeye hiç çıkması gerekmeyecek (ya Mars'ı "canlı" olarak göremeyecekler ya da iniş sırasında onu bir kez görecekler). Yüzeydeki tüm işlerin, kolonicilerin kısa yaşamları boyunca (şanslı koşullar altında yirmi yıl) eylemlerini sığınaklarından yönetmek zorunda kalacakları robotlar tarafından yapılması gerekecek.
Üçüncüsü, mürettebatın kendisi ve onu seçme yöntemleri hakkında konuşmamız gerekiyor.
İkincisi için ideal plan, tüm Dünya'da... genetik olarak aynı (monozigotik) ikizleri aramak olacaktır; bunlardan biri kısa süre önce organ bağışçısına dönüşmüştür (örneğin, "şans eseri" bir araba kazası geçirmiştir). Son derece alaycı gelebilir ama bu sizi metni sonuna kadar okumaktan alıkoymasın.
Donör ikiz bize ne verir?
Ölü bir ikiz, erkek kardeşine (veya kız kardeşine) Mars'ta ideal bir kolonici olma fırsatını verir. Gerçek şu ki, radyasyondan ek olarak korunan bir kapta kızıl gezegene teslim edilen ilkinin kırmızı kemik iliği, astronot ikizine aktarılabilir. Bu, misyon yıllarında kolonistin başına gelmesi muhtemel olan radyasyon hastalığı, akut lösemi ve diğer sorunlardan hayatta kalma şansını artırır.
Peki gelecekteki sömürgeciler için tarama süreci nasıl görünüyor?
Birkaç milyon ikiz seçiyoruz. Birinin başına bir şey gelmesini bekler, diğerine ise teklifte bulunuruz. Diyelim ki yüz bin potansiyel adaydan oluşan bir havuz işe alındı. Artık bu havuz içerisinde psikolojik uyumluluk ve mesleki uygunluk açısından son bir seçim yapıyoruz.
Doğal olarak, örneklemi genişletmek için astronotların bir veya iki ülkede değil, tüm Dünya'da seçilmesi gerekecek.
Elbette radyasyona karşı özellikle dirençli olan adayların belirlenmesine yönelik bazı teknolojiler çok yardımcı olacaktır. Bazı kişilerin radyasyona diğerlerine göre çok daha dirençli olduğu bilinmektedir. Elbette bazı genetik belirteçler kullanılarak belirlenebilir. Bu yöntemle fikri ikizlerle tamamlarsak, bunların birlikte Marslı kolonicilerin hayatta kalma oranını önemli ölçüde artırması gerekir.
Ayrıca sıfır yerçekimindeki insanlara kemik iliğinin nasıl nakledileceğini öğrenmek faydalı olacaktır. Bu proje için özel olarak icat edilmesi gereken tek şey bu değil, ama neyse ki hala zamanımız var ve ISS sanki özellikle bu tür teknolojileri test etmek için hala Dünya yörüngesinde duruyor.
PS. Uzay yolculuğunun ilkeli bir karşıtı olmadığımı ve er ya da geç “uzayın bizim olacağına” inanmadığımı özellikle belirtmeliyim. Tek soru bu başarının bedeli ve insanlığın gelişmek için harcayacağı zamandır. gerekli teknolojiler. Etki altında sanırım bilimkurgu Ve popüler kültür Birçoğumuz yol boyunca aşılması gereken zorlukları anlama konusunda oldukça dikkatsiziz. Bu kısmı biraz daha ayıltıcı hale getirmek için« kozmo-iyimserler» ve bu metin yazıldı.
Bölümler halinde size uzun vadede insanlı uzay araştırmalarıyla ilgili başka hangi seçeneklerimizin olduğunu anlatacağım.
Yörünge Uluslararası uzay istasyonu Birkaç kez yükseltildi ve şimdi yüksekliği 400 km'den fazla. Bu, uçuş laboratuvarını, gaz moleküllerinin uçuşu hala gözle görülür şekilde yavaşlattığı ve istasyonun irtifa kaybettiği atmosferin yoğun katmanlarından uzaklaştırmak için yapıldı. Yörüngeyi çok sık ayarlamamak için istasyonu daha da yükseğe çıkarmak güzel olurdu ama bu yapılamaz. Alt (proton) radyasyon kuşağı Dünya'dan yaklaşık 500 km uzaklıkta başlar. Radyasyon kuşaklarından herhangi birinin içinde uzun bir uçuş (ve bunlardan iki tane var) mürettebat için felaket olacaktır.
Kozmonot tasfiye memuru
Ancak ISS'nin şu anda uçtuğu irtifada radyasyon güvenliği sorununun olmadığı söylenemez. İlk olarak, Güney Atlantik bölgesinde Brezilya veya Güney Atlantik denilen manyetik anomali var. Burada Dünya'nın manyetik alanı zayıflıyor gibi görünüyor ve bununla birlikte alt radyasyon kuşağı yüzeye daha yakın görünüyor. Ve ISS bu bölgede uçarak hâlâ ona dokunuyor.
İkincisi, uzaydaki bir kişi, süpernova patlamaları veya pulsarların, kuasarların ve diğer anormal yıldız cisimlerinin etkinliklerinin neden olduğu, her yönden ve muazzam bir hızla gelen yüklü parçacıklardan oluşan bir akıntı olan galaktik radyasyon tarafından tehdit edilir. Bu parçacıkların bir kısmı Dünya'nın manyetik alanı tarafından tutulurken (ki bu da radyasyon kuşaklarının oluşumundaki faktörlerden biridir), diğer kısmı ise atmosferdeki gaz molekülleriyle çarpışmalarda enerji kaybeder. Bir şey Dünya yüzeyine ulaşıyor, böylece gezegenimizin her yerinde küçük bir radyoaktif arka plan mevcut. Dünya üzerinde yaşayan ve radyasyon kaynaklarıyla uğraşmayan bir kişi, yılda ortalama 1 milisievert (mSv) doz alıyor. ISS'deki bir astronot 0,5−0,7 mSv kazanıyor. Günlük!
Dünyanın radyasyon kuşakları, yüksek enerjili yüklü parçacıkların biriktiği manyetosfer bölgeleridir. İç kuşak esas olarak protonlardan, dış kuşak ise elektronlardan oluşur. 2012 yılında ise bilinen iki kuşak arasında yer alan bir başka kuşak NASA uydusu tarafından keşfedildi.
Fizik ve matematik bilimleri adayı, Rusya Bilimler Akademisi Tıbbi ve Biyolojik Sorunlar Enstitüsü kozmonotların radyasyon güvenliği bölümü başkanı Vyacheslav Shurshakov, "İlginç bir karşılaştırma yapılabilir" diyor. — Bir nükleer santral çalışanı için izin verilen yıllık dozun 20 mSv olduğu kabul edilmektedir; bu, sıradan bir insanın aldığı dozun 20 katıdır. Acil müdahale uzmanları olan bu özel eğitimli kişiler için maksimum yıllık doz 200 mSv'dir. Bu, normal dozla karşılaştırıldığında zaten 200 kat daha fazla ve... bir astronotun ISS'de bir yıl çalıştıktan sonra aldığı dozla hemen hemen aynı.”
Şu anda tıp, bir kişinin yaşamı boyunca aşılamayacak bir maksimum doz sınırı belirlemiştir. ciddi sorunlar sağlıkla. Bu 1000 mSv veya 1 Sv'dir. Böylece bu standartlarda bir nükleer santral çalışanı bile elli yıl boyunca hiçbir şeyi dert etmeden sessizce çalışabilir. Astronotun limiti sadece beş yıl içinde tükenecek. Ancak dört yıl boyunca uçtuktan ve yasal 800 mSv'yi kazandıktan sonra bile, bir yıllık yeni bir uçuşa izin verilmesi pek olası değil çünkü sınırı aşma tehdidi ortaya çıkacak.
Vyacheslav Shurshakov şöyle açıklıyor: "Uzaydaki radyasyon tehlikesinin bir başka faktörü de Güneş'in aktivitesi, özellikle de proton emisyonları olarak adlandırılan şey. Dışarı çıkma anında kısa zaman ISS'deki bir astronot ek olarak 30 mSv'ye kadar enerji alabilir. Güneş proton olaylarının nadiren meydana gelmesi iyidir - 11 yıllık güneş aktivitesi döngüsü sırasında 1-2 kez. Kötü olan şey, bu süreçlerin stokastik olarak, rastgele bir sırada gerçekleşmesi ve tahmin edilmesinin zor olmasıdır. Bilimimizin yaklaşan sürüm konusunda önceden uyarılacağı bir şey hatırlamıyorum. Genellikle işler farklıdır. ISS'deki dozimetreler arka planda aniden bir artış gösteriyor, güneş uzmanlarını çağırıyoruz ve onay alıyoruz: evet, yıldızımızda anormal bir aktivite gözlemleniyor. Tam olarak bu tür ani solar proton olayları nedeniyle bir astronotun uçuştan sonra yanında tam olarak ne kadar doz getireceğini hiçbir zaman bilemiyoruz.”
Seni deli eden parçacıklar
Mars'a gidecek mürettebatın radyasyon sorunu Dünya'da başlayacak. Ağırlığı 100 ton veya daha fazla olan bir geminin alçak Dünya yörüngesinde uzun süre hızlanması gerekecek ve bu yörüngenin bir kısmı radyasyon kuşaklarının içinden geçecektir. Bunlar artık saatler değil, günler ve haftalardır. Sonraki - manyetosferin ötesine çıkış ve ilkel formundaki galaktik radyasyon, birçok ağır yüklü parçacık, etkisi Dünya'nın manyetik alanının "şemsiyesi" altında çok az hissediliyor.
Vyacheslav Shurshakov şöyle diyor: "Sorun şu ki, parçacıkların insan vücudundaki kritik organlar (örneğin sinir sistemi) üzerindeki etkisi bugün çok az araştırılıyor. Belki radyasyon astronotta hafıza kaybına neden olacak, anormal davranışsal reaksiyonlara ve saldırganlığa neden olacaktır. Ve bu etkilerin belirli bir doza bağlı olmaması da çok muhtemeldir. Dünyanın manyetik alanı dışında yaşayan organizmaların varlığına dair yeterli veri toplanana kadar uzun vadeli uzay araştırmalarına devam etmek çok riskli.”
Radyasyon güvenliği uzmanları tasarımcılara önerdiğinde uzay aracı Biyogüvenliği güçlendirmek için görünüşte tamamen rasyonel bir soruyla yanıt veriyorlar: “Sorun nedir? Astronotlardan herhangi biri radyasyon hastalığından öldü mü?” Ne yazık ki geleceğin yıldız gemilerinde bile değil, tanıdık ISS'de alınan radyasyon dozları standartlara uygun olsa da hiç de zararsız değil. Bazı nedenlerden dolayı, Sovyet kozmonotları görme yeteneklerinden hiçbir zaman şikayet etmediler - görünüşe göre kariyerlerinden korkuyorlardı, ancak Amerikan verileri uzay radyasyonunun katarakt riskini ve merceğin bulanıklaşma riskini artırdığını açıkça gösteriyor. Astronotların kan çalışmaları, her birinden sonra lenfositlerde kromozomal anormalliklerde bir artış olduğunu göstermektedir. uzay uçuşu tıpta bir tümör belirteci olarak kabul edilir. Genel olarak, yaşam boyu izin verilen 1 Sv dozunun alınmasının ömrü ortalama üç yıl kısalttığı sonucuna varılmıştır.
Ay riskleri
"Ay komplosunu" destekleyenlerin "güçlü" argümanlarından biri, radyasyon kuşaklarını geçmenin ve manyetik alanın olmadığı Ay'da bulunmanın astronotların radyasyon hastalığından kaçınılmaz ölümüne neden olacağı iddiasıdır. Amerikalı astronotlar Aslında Dünya'nın radyasyon kuşaklarını (proton ve elektron) geçmek zorundaydık. Ancak bu sadece birkaç saat içinde gerçekleşti ve Apollo mürettebatının görevler sırasında aldığı dozların önemli olduğu, ancak uzun süredir ISS'de yaşayanların aldıkları dozlarla karşılaştırılabilir olduğu ortaya çıktı. Vyacheslav Shurshakov, "Elbette Amerikalılar şanslıydı" diyor, "çünkü uçuşları sırasında tek bir güneş protonu olayı meydana gelmedi. Eğer bu gerçekleşmiş olsaydı, astronotlar ölümcül olmayan dozlar almış olacaklardı; 30 mSv değil, 3 Sv.
Havlularınızı ıslatın!
Vyacheslav Shurshakov, "Biz, radyasyon güvenliği alanında uzmanlar olarak, mürettebatın korunmasının güçlendirilmesi konusunda ısrar ediyoruz" diyor. Örneğin, ISS'de en savunmasız olanlar astronotların dinlendikleri kabinleridir. Ek bir kütle yoktur ve kişiyi uzaydan yalnızca birkaç milimetre kalınlığındaki metal bir duvar ayırır. Bu bariyeri radyolojide kabul edilen su eşdeğerine indirirsek sadece 1 cm su olur. Karşılaştırma için: Radyasyondan korunduğumuz dünya atmosferi 10 m suya eşdeğerdir. Yakın zamanda astronot kabinlerinin, radyasyonun etkilerini büyük ölçüde azaltacak, suyla ıslatılmış havlu ve peçetelerden oluşan ek bir katmanla korunmasını önerdik. Henüz ISS'de kullanılmasa da radyasyona karşı koruma sağlayacak ilaçlar geliştiriliyor. Belki gelecekte tıbbi yöntemler kullanılarak genetik mühendisliğiİnsan vücudunu, kritik organlarının radyasyon faktörlerine karşı daha dirençli olmasını sağlayacak şekilde iyileştirebileceğiz. Ancak her halükarda, bu uzak soruna bilimsel açıdan yakın bir ilgi gösterilmeden uzay uçuşları Unutabilirsin."
Tambov bölgesel devlet eğitim kurumu
Başlangıç uçuş eğitimi veren genel eğitim yatılı okulu
M. M. Raskova'nın adını almıştır
Soyut
"Kozmik Radyasyon"
Tamamlayan: 103 müfrezenin öğrencisi
Krasnoslobodtsev Alexey
Başkan: Pelivan V.S.
Tambov 2008
1. Giriş.
2. Kozmik radyasyon nedir?
3. Kozmik radyasyon nasıl ortaya çıkar?
4. Kozmik radyasyonun insanlar ve çevre üzerindeki etkisi.
5. Kozmik radyasyona karşı koruma araçları.
6. Evrenin Oluşumu.
7. Sonuç.
8. Kaynakça.
1. GİRİİŞ
İnsan sonsuza kadar yeryüzünde kalmayacak,
ama ışık ve uzayın peşinde,
ilk başta çekingen bir şekilde ötesine nüfuz edecek
atmosfer ve sonra her şeyi fethetmek
küresel uzay.
K. Tsiolkovsky
21. yüzyıl nanoteknolojinin ve devasa hızların yüzyılıdır. Hayatımız durmadan ve kaçınılmaz olarak akıyor ve her birimiz zamana ayak uydurmaya çalışıyoruz. Sorunlar, problemler, çözüm arayışları, her taraftan devasa bir bilgi akışı... Tüm bunlarla nasıl başa çıkılır, hayattaki yerinizi nasıl bulursunuz?
Durup düşünmeye çalışalım...
Psikologlar, bir kişinin üç şeye sonsuza kadar bakabileceğini söylüyor: ateş, su ve yıldızlı gökyüzü. Gerçekten de gökyüzü her zaman insanı cezbetmiştir. Gün doğumu ve gün batımında inanılmaz güzel, gündüzleri sonsuz mavi ve derin görünüyor. Ve uçup giden ağırlıksız bulutlara baktığınızda, kuşların uçuşunu izlerken, günlük koşuşturmadan uzaklaşmak, gökyüzüne yükselmek ve uçmanın özgürlüğünü hissetmek istiyorsunuz. Ve karanlık bir gecede yıldızlı gökyüzü... ne kadar gizemli ve açıklanamayacak kadar güzel! Ve gizem perdesini nasıl kaldırmak istediğimi. Böyle anlarda kendinizi Evren denilen devasa, korkutucu ama bir o kadar da karşı konulmaz bir şekilde çağıran uzayın küçük bir parçacığı gibi hissedersiniz.
Evren nedir? Nasıl ortaya çıktı? Kendi içinde neyi saklıyor, bizim için neyi hazırladı: “evrensel bir akıl” ve sayısız soruların cevapları mı, yoksa insanlığın ölümü mü?
Sorular sonsuz bir akış halinde ortaya çıkıyor.
Uzay... İçin sıradan insan ulaşılamaz görünüyor. Ancak yine de bir kişi üzerindeki etkisi sabittir. Alışık olduğumuz yaşamın ve dolayısıyla insanın ortaya çıkmasına yol açan Dünya'daki koşulları sağlayan, genel olarak uzaydı. Mekanın etkisi günümüzde de büyük ölçüde hissedilmektedir. “Evrenin parçacıkları” bize ulaşıyor koruyucu tabaka atmosferde bulunur ve kişinin refahı, sağlığı ve vücudunda meydana gelen süreçler üzerinde etkisi vardır. Bu, dünyada yaşayan bizler için geçerli ama uzayı keşfedenler için ne söyleyebiliriz.
Şu soru ilgimi çekti: Kozmik radyasyon nedir ve insanlar üzerindeki etkisi nedir?
İlk uçuş eğitimini alarak yatılı okulda okuyorum. Gökyüzünü fethetmenin hayalini kuran çocuklar bize geliyor. Ve hayallerini gerçekleştirme yolunda ilk adımı atmışlar, evlerinin duvarlarını bırakıp, uçuşun temellerini, uçak tasarımını öğrendikleri, her gün iletişim kurma fırsatına sahip oldukları bu okula gelmeye karar vermişler. defalarca göklere çıkan insanlar. Ve bunlar şimdilik sadece yerçekimini tam olarak yenemeyen uçaklar olsa bile. Ancak bu yalnızca ilk adımdır. Herhangi bir insanın kaderi ve yaşam yolu, bir çocuğun küçük, çekingen, belirsiz adımlarıyla başlar. Kim bilir belki içlerinden biri ikinci, üçüncü adımı atar... ve uzayda ustalaşır uçak ve yıldızlara, Evrenin sınırsız genişliklerine yükselecek.
Dolayısıyla bu konu bizim için oldukça alakalı ve ilginç.
2. KOZMİK RADYASYON NEDİR?
Kozmik ışınların varlığı yirminci yüzyılın başında keşfedildi. 1912'de Avustralyalı fizikçi W. Hess bir balonun içinde yükselirken, elektroskopun yüksek irtifalarda boşalmasının deniz seviyesinden çok daha hızlı gerçekleştiğini fark etti. Elektroskoptan gelen deşarjı ortadan kaldıran havanın iyonlaşmasının, dünya dışı köken. Bu varsayımı ilk yapan Millikan'dı ve bu olaya modern adını veren de oydu: kozmik radyasyon.
Artık birincil kozmik radyasyonun kararlı parçacıklardan oluştuğu tespit edilmiştir. yüksek enerjiler, en çok uçuyorum çeşitli yönler. Güneş sistemi bölgesindeki kozmik radyasyonun yoğunluğu, 1 saniyede 1 cm2 başına ortalama 2-4 parçacıktır. Şunlardan oluşur:
- protonlar – %91
- α parçacıkları – %6,6
- diğer ağır elementlerin çekirdekleri - %1'den az
- elektronlar – %1,5
- Kozmik kökenli X ışınları ve gama ışınları
- güneş radyasyonu.
Uzaydan uçan birincil komik parçacıklar atom çekirdeğiyle etkileşime girer üst katmanlar atmosferde bulunur ve ikincil kozmik ışınlar olarak adlandırılan ışınları oluşturur. Kozmik ışın yoğunluğu yakın manyetik kutuplar Dünya ekvatordan yaklaşık 1,5 kat daha büyüktür.
Kozmik parçacıkların ortalama enerjisi yaklaşık 10 4 MeV'dir ve bireysel parçacıkların enerjisi 10 12 MeV ve daha fazladır.
3. KOZMİK RADYASYON NASIL ORTAYA ÇIKIYOR?
Modern kavramlara göre, yüksek enerjili kozmik radyasyonun ana kaynağı süpernova patlamalarıdır. NASA'nın yörüngesi kullanılarak elde edilen verilere göre X-ışını teleskopu Dünyayı sürekli bombalayan önemli miktarda kozmik radyasyonun, 1572'de kaydedilen bir süpernova patlamasından yayılan şok dalgası tarafından üretildiğine dair yeni kanıtlar elde edildi. Chandra X-ışını Gözlemevi'nden yapılan gözlemlere göre, süpernovanın kalıntıları saatte 10 milyon km'den daha yüksek bir hızla hızlanmaya devam ediyor ve devasa bir salınımla birlikte iki şok dalgası üretiyor. x-ışını radyasyonu. Üstelik tek dalga
yıldızlararası gaza doğru dışarı doğru hareket eder ve ikincisi
içeriye doğru, merkeze doğru eski yıldız. Ayrıca
enerjinin önemli bir kısmının
"dahili" şok dalgası atom çekirdeğini ışığa yakın hızlara hızlandıracak.
Yüksek enerji parçacıkları diğer Galaksilerden bize geliyor. Evrenin homojen olmayan manyetik alanlarında hızlanarak bu enerjilere ulaşabilirler.
Doğal olarak kozmik radyasyonun kaynağı da bize en yakın yıldız olan Güneş'tir. Güneş periyodik olarak (patlamalar sırasında), esas olarak protonlardan ve düşük enerjili a parçacıklarından oluşan kozmik güneş ışınları yayar.
4. KOZMİK RADYASYONUN İNSANLAR ÜZERİNDEKİ ETKİSİ
VE ÇEVRE
Nice'teki Sophia Antipolis Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yürütülen bir çalışmanın sonuçları, kozmik radyasyonun evrenin kökeninde kritik bir rol oynadığını gösteriyor. biyolojik yaşam Dünya'da. Amino asitlerin sağ ve sol olmak üzere iki biçimde bulunabileceği uzun zamandır bilinmektedir. Ancak Dünya'da her şeyin temelinde biyolojik organizmalar doğal olarak evrimleştiği için yalnızca solak amino asitler bulunur. Üniversite çalışanlarına göre sebebi uzayda aranmalı. Dairesel polarize kozmik radyasyon denilen şey sağ-elli amino asitleri yok etti. Dairesel polarize ışık, kozmik elektromanyetik alanlar tarafından polarize edilen bir radyasyon şeklidir. Bu radyasyon, yıldızlararası toz parçacıklarının, çevredeki alanın tamamına nüfuz eden manyetik alan çizgileri boyunca sıralanmasıyla üretilir. Dairesel polarize ışık, uzayın herhangi bir yerindeki tüm kozmik radyasyonun %17'sini oluşturur. Polarizasyon yönüne bağlı olarak, bu ışık, deneylerle ve iki meteor üzerinde yapılan bir çalışmanın sonuçlarıyla doğrulanan amino asit türlerinden birini seçici olarak parçalar.
Kozmik radyasyon, Dünya'daki iyonlaştırıcı radyasyonun kaynaklarından biridir.
Deniz seviyesindeki kozmik radyasyondan kaynaklanan doğal radyasyon arka planı yılda 0,32 mSv'dir (saatte 3,4 μR). Kozmik radyasyon, nüfusun aldığı yıllık etkin eşdeğer dozun yalnızca 1/6'sını oluşturur. Radyasyon seviyeleri aynı değil çeşitli alanlar. Bu nedenle, Dünya'nın yakınında yüklü parçacıkları saptıran bir manyetik alanın varlığı nedeniyle, Kuzey ve Güney kutupları kozmik ışınlara ekvator bölgesine göre daha duyarlıdır. Ayrıca dünya yüzeyinden ne kadar yüksekteyseniz kozmik radyasyon da o kadar yoğun olur. Dolayısıyla dağlık bölgelerde yaşadığımız ve sürekli hava ulaşımını kullandığımız için ek bir maruz kalma riskine maruz kalıyoruz. Deniz seviyesinden 2000 m'nin üzerinde yaşayan insanlar, deniz seviyesinde yaşayanlara göre birkaç kat daha fazla kozmik ışınlardan etkili eşdeğer doz alırlar. 4000 m yükseklikten çıkarken ( maksimum yükseklik insanların ikamet ettiği yer) 12.000 m'ye (yolcu taşımacılığının maksimum uçuş yüksekliği) kadar maruz kalma seviyesi 25 kat artar. Geleneksel bir turboprop uçakta 7,5 saatlik bir uçuş sırasında alınan radyasyon dozu yaklaşık 50 μSv'dir. Toplamda, hava taşımacılığının kullanılması yoluyla, Dünya nüfusu yılda yaklaşık 10.000 insan-Sv radyasyon dozu almaktadır; bu, dünyada kişi başına ortalama yılda yaklaşık 1 μSv ve Kuzey Amerika'da yaklaşık 10 μSv'dir.
İyonlaştırıcı radyasyon insan sağlığını olumsuz etkiler; canlı organizmaların hayati fonksiyonlarını bozar:
· Büyük nüfuz etme kabiliyetine sahip olup, vücudun en yoğun şekilde bölünen hücrelerini yok eder: kemik iliği, sindirim sistemi, vb.
· Gen düzeyinde değişikliklere neden olur, bu da daha sonra mutasyonlara ve kalıtsal hastalıkların ortaya çıkmasına neden olur.
· Kötü huylu tümör hücrelerinin yoğun bölünmesine neden olur, bu da kanserin oluşmasına yol açar.
değişikliklere yol açar sinir sistemi ve kalbin işi.
· Cinsel fonksiyon engellenir.
· Görme bozukluğuna neden olur.
Uzaydan gelen radyasyon, havayolu pilotlarının görüşünü bile etkiliyor. 79'u havayolu pilotu olan yaklaşık 50 yaşlarındaki 445 erkeğin görme koşulları incelendi. İstatistikler, profesyonel pilotlar için lens çekirdeğinde katarakt gelişme riskinin diğer meslek temsilcilerinden üç kat daha yüksek ve hatta astronotlar için daha da fazla olduğunu göstermiştir.
Kozmik radyasyon, uçuş menzili ve süresi arttıkça önemi giderek artan astronotların vücudu için olumsuz faktörlerden biridir. Bir kişi kendisini, galaktik ışınların yanı sıra güneş kozmik ışınlarının bombardımanının çok daha güçlü olduğu Dünya atmosferinin dışında bulduğunda: saniyede yaklaşık 5 bin iyon, yok etme yeteneğine sahip vücudundan geçebilir. kimyasal bağlar vücutta ikincil parçacıkların birikmesine neden olur. Düşük dozlarda iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalma tehlikesi, artan kanser ve kalıtsal hastalık riskinden kaynaklanmaktadır. Galaksiler arası ışınlardan kaynaklanan en büyük tehlike, ağır yüklü parçacıklardan kaynaklanmaktadır.
Biyomedikal araştırmalara ve uzayda mevcut olan tahmini radyasyon seviyelerine dayanarak astronotlar için izin verilen maksimum radyasyon dozları belirlendi. Bunlar; ayaklar, ayak bilekleri ve eller için 980 rem, deri için 700 rem, kan yapıcı organlar için 200 rem ve gözler için 200 remdir. Deney sonuçları, ağırlıksızlık koşullarında radyasyonun etkisinin arttığını gösterdi. Bu veriler doğrulanırsa, kozmik radyasyonun insanlara yönelik tehlikesi muhtemelen ilk başta düşünülenden daha büyük olacaktır.
Kozmik ışınlar Dünya'nın hava durumunu ve iklimini etkileyebilir. İngiliz meteorologlar, kozmik ışın aktivitesinin en yoğun olduğu dönemlerde bulutlu havanın gözlemlendiğini kanıtladılar. Gerçek şu ki, kozmik parçacıklar atmosfere patladığında, bulutlardaki damlacıkların büyümesine ve bulutluluğun artmasına neden olabilecek geniş yüklü ve nötr parçacık "yağmurları" üretirler.
Güneş-Karasal Fizik Enstitüsü'nün araştırmasına göre, şu anda güneş aktivitesinde nedenleri bilinmeyen anormal bir artış gözlemleniyor. Güneş patlaması, birkaç bin patlamayla karşılaştırılabilecek bir enerji salınımıdır. hidrojen bombaları. Özellikle güçlü salgınlar sırasında elektromanyetik radyasyon Dünya'ya ulaştığında gezegenin manyetik alanını değiştiriyor - sanki onu sallıyormuş gibi, bu da hava koşullarına duyarlı insanların refahını etkiliyor. Dünya Sağlık Örgütü'ne göre bunlar gezegen nüfusunun %15'ini oluşturuyor. Ayrıca yüksek güneş aktivitesi ile mikroflora daha yoğun çoğalmaya başlar ve kişinin birçok bulaşıcı hastalığa duyarlılığı artar. Böylece grip salgınları maksimum güneş aktivitesinden 2,3 yıl önce veya 2,3 yıl sonra başlıyor.
Böylece atmosfer yoluyla bize ulaşan kozmik radyasyonun küçük bir kısmının bile insan vücudu ve sağlığı üzerinde, atmosferde meydana gelen süreçler üzerinde gözle görülür bir etki yaratabildiğini görüyoruz. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin hipotezlerden biri, kozmik parçacıkların gezegenimizdeki biyolojik ve kimyasal süreçlerde önemli bir rol oynadığını öne sürüyor.
5. KOZMİK RADYASYONDAN KORUNMA ARAÇLARI
Sızma Sorunları
uzaya giden adam - bir tür deneme
bilimimizin olgunluk taşı.
Akademisyen N. Sissakyan.
Evrenin radyasyonunun yaşamın kökenine ve insanın ortaya çıkışına yol açmış olabileceği gerçeğine rağmen, insanın kendisi için saf biçim yıkıcıdır.
Yaşam alanı kişi çok küçüklerle sınırlıdır
mesafeler - bu Dünya ve yüzeyinden birkaç kilometre yüksekte. Ve sonra “düşman” alan.
Ancak insan, Evrenin geniş alanlarına nüfuz etmeye çalışmaktan vazgeçmediği ve onlara giderek daha yoğun bir şekilde hakim olduğu için, belirli koruma araçları yaratma ihtiyacı ortaya çıktı. olumsuz etki uzay. Bu astronotlar için özellikle önemlidir.
Yaygın inanışın aksine, bizi kozmik ışınların saldırısından koruyan, Dünya'nın manyetik alanı değil, her cm2 yüzey için bir kilogram havanın bulunduğu atmosferin kalın tabakasıdır. Bu nedenle, kozmik bir proton atmosfere uçtuktan sonra ortalama olarak yüksekliğinin yalnızca 1/14'ünü aşabilir. Astronotlar böyle bir koruyucu kabuktan yoksundur.
Hesaplamaların gösterdiği gibi, riski azaltmak radyasyon hasarı uzay uçuşu sırasında sıfıra ulaşmak imkansızdır. Ama bunu en aza indirebilirsiniz. Ve burada en önemli şey pasif korumadır uzay gemisi yani duvarları.
Doz yükleme riskini azaltmak için güneş kozmik ışınlar Hafif alaşımlar için kalınlıkları en az 3-4 cm olmalıdır. Plastikler metallere alternatif olabilir. Örneğin sıradan alışveriş çantalarının yapıldığı malzeme olan polietilen, alüminyumdan %20 daha fazla kozmik ışınları engeller. Güçlendirilmiş polietilen, alüminyumdan 10 kat daha güçlüdür ve aynı zamanda “kanatlı metalden” daha hafiftir.
İLE galaktik kozmik ışınlardan korunma devasa enerjilere sahip olduğundan her şey çok daha karmaşıktır. Astronotları onlardan korumanın çeşitli yolları önerilmiştir. Geminin etrafında koruyucu bir madde tabakası oluşturabilirsiniz dünyanın atmosferine benzer. Örneğin her halükarda gerekli olan suyu kullanırsanız 5 m kalınlığında bir katmana ihtiyacınız olacaktır. Bu durumda su deposunun kütlesi 500 tona yaklaşacaktır ki bu çok fazla bir rakamdır. Etilen de kullanabilirsiniz - sağlam, tank gerektirmez. Ancak o zaman bile gerekli kütle en az 400 ton olacaktır. Sıvı hidrojen kullanılabilir. Kozmik ışınları alüminyumdan 2,5 kat daha iyi engeller. Doğru, yakıt kapları hacimli ve ağır olacaktır.
Önerildi yörüngedeki insanları korumaya yönelik başka bir plançağrılabilecek manyetik devre. Manyetik alan boyunca hareket eden yüklü bir parçacığa, hareket yönüne dik bir kuvvet (Lorentz kuvveti) etki eder. Alan çizgilerinin konfigürasyonuna bağlı olarak parçacık hemen hemen her yöne sapabilir veya süresiz olarak döneceği dairesel bir yörüngeye girebilir. Böyle bir alan oluşturmak için süperiletkenliğe dayalı mıknatıslara ihtiyaç duyulacaktır. Böyle bir sistem 9 tonluk bir kütleye sahip olacak, madde korumasından çok daha hafif ama yine de ağır.
Başka bir fikrin savunucuları uzay aracının elektrikle şarj edilmesini öneriyor Dış kabuğun voltajı 2 10 9 V ise, gemi kozmik ışınların tüm protonlarını 2 GeV'ye kadar enerjilerle yansıtabilecektir. Ancak elektrik alanı onbinlerce kilometre mesafeye kadar uzanacak ve uzay aracı bu devasa hacimden elektronları çekecek. 2 GeV enerjiyle kabuğa çarpacaklar ve kozmik ışınlarla aynı şekilde davranacaklar.
Kozmonotların uzay aracı dışında uzay yürüyüşlerinde kullandıkları “giysiler” tam bir kurtarma sistemi olmalıdır:
yaratmalı gerekli atmosfer nefes almak ve basıncı korumak için;
· İnsan vücudunun ürettiği ısının uzaklaştırılmasını sağlamalıdır;
· Kişi güneşli taraftaysa aşırı ısınmaya, gölgedeyse soğumaya karşı korumalıdır; aralarındaki fark 100 0 C'den fazladır;
· güneş ışınımının neden olduğu körlüğe karşı koruyun;
· meteorik maddelerden koruyun;
· Serbest harekete izin vermelidir.
Uzay giysisinin geliştirilmesine 1959'da başlandı. Uzay giysilerinde çeşitli modifikasyonlar vardır; bunlar, esas olarak yeni, daha gelişmiş malzemelerin kullanılması yoluyla sürekli olarak değişmekte ve gelişmektedir.
Uzay giysisi- bu karmaşık ve pahalı bir cihazdır ve örneğin Apollo kozmonotlarının uzay giysisi için sunulan gereksinimlere aşina olursanız bunu anlamak kolaydır. Bu uzay giysisi astronotu dış etkilere karşı korumalıdır. aşağıdaki faktörler:
Yarı sert bir uzay giysisinin yapısı (uzay için)
Dışarı çıkmak için ilk uzay giysisi açık alan A. Leonov'un kullandığı sert, dayanıklı ve yaklaşık 100 kg ağırlığındaydı, ancak çağdaşları onu gerçek bir teknoloji mucizesi ve "arabadan daha karmaşık bir makine" olarak görüyorlardı.
Dolayısıyla astronotları kozmik ışınlardan korumaya yönelik tüm öneriler güvenilir değildir.
6. EVRENİN EĞİTİMİ
Dürüst olmak gerekirse, sadece bilmek istemiyoruz
nasıl yapılandırıldığı ve aynı zamanda mümkünse hedefe nasıl ulaşılacağı
ütopik ve görünüşte cüretkar - nedenini anlayın
doğa aynen böyledir. Bu
Bilimsel yaratıcılığın Prometheus unsuru.
A.Einstein.
Yani kozmik radyasyon bize Evrenin sınırsız genişliğinden geliyor. Evrenin kendisi nasıl oluştu?
Oluşumuna ilişkin hipotezlerin öne sürüldüğü teoremi ortaya atan Einstein'dı. Evrenin oluşumuyla ilgili çeşitli hipotezler vardır. Modern kozmolojide en popüler ikisi Büyük Patlama teorisi ve enflasyon teorisidir.
Evrenin modern modelleri dayanmaktadır genel teori A. Einstein'ın göreliliği. Einstein'ın yerçekimi denkleminin bir değil birçok çözümü var ve bu da birçok kozmolojik modelin varlığını açıklıyor.
İlk model 1917 yılında A. Einstein tarafından geliştirildi. Newton'un uzay ve zamanın mutlaklığı ve sonsuzluğu hakkındaki varsayımlarını reddetti. Bu modele göre, dünya alanı homojen ve izotropiktir, içindeki madde eşit olarak dağılmıştır, kütlelerin çekimsel çekiciliği evrensel kozmolojik itme ile telafi edilmektedir. Evrenin varlığı sonsuzdur, uzay ise sınırsız ama sonludur. Evren kozmolojik model Einstein sabittir, zamanda sonsuzdur ve uzayda sınırsızdır.
1922'de Rus matematikçi ve jeofizikçi A.A. Friedman, durağanlık varsayımını bir kenara attı ve Evreni "genişleyen" uzayla tanımlayan Einstein'ın denklemine bir çözüm elde etti. 1927'de Belçikalı başrahip ve bilim adamı J. Lemaitre, astronomik gözlemler konsepti tanıttı Süper yoğun bir durum olarak Evrenin başlangıcı ve Evrenin Büyük Patlama olarak doğuşu. 1929'da Amerikalı gökbilimci E. P. Hubble, tüm galaksilerin bizden uzaklaştığını ve mesafeyle orantılı olarak artan bir hızla galaksi sisteminin genişlediğini keşfetti. Evrenin genişlemesi bilimsel olarak kanıtlanmış bir gerçek olarak kabul edilir. J. Lemaitre'nin hesaplamalarına göre Evren'in orijinal halindeki yarıçapı 10-12 cm idi.
Boyut olarak elektron yarıçapına yakın ve
yoğunluk 10 96 g/cm3 idi. İtibaren
Evren ilk halinden itibaren büyük patlamanın bir sonucu olarak genişlemeye başlamıştır.. A. A. Friedman'ın öğrencisi G. A. Gamov şunu önerdi: Patlamadan sonra maddenin sıcaklığı yüksekti ve Evrenin genişlemesiyle birlikte düştü. Hesaplamaları, Evrenin evriminde kimyasal elementlerin ve yapıların oluşumunun meydana geldiği belirli aşamalardan geçtiğini gösterdi.
Hadron dönemi(güçlü etkileşimlere giren ağır parçacıklar). Dönemin süresi 0,0001 s, sıcaklık 10 12 derece Kelvin, yoğunluk 10 14 g/cm3'tür. Çağın sonunda parçacıkların ve antiparçacıkların yok olması gerçekleşir, ancak geriye belli sayıda proton, hiperon ve mezon kalır.
Lepton çağı(hafif parçacıklar giriyor elektromanyetik etkileşim). Dönemin süresi 10 s, sıcaklık 10 10 derece Kelvin, yoğunluk 10 4 g/cm3'tür. Ana rol, protonlar ve nötronlar arasındaki reaksiyonlarda yer alan hafif parçacıklar tarafından oynanır.
Foton dönemi. Süre 1 milyon yıl. Kütlenin büyük kısmı (Evrenin enerjisi) fotonlardan gelir. Dönemin sonunda sıcaklık 10 10 Kelvin'den 3000 derece Kelvin'e, yoğunluk ise 10 4 g/cm3'ten 1021 g/cm3'e düşer. Ana rol, dönemin sonunda maddeden ayrılan radyasyon tarafından oynanır.
Yıldız dönemi Evrenin doğumundan 1 milyon yıl sonra meydana gelir. Yıldız çağında, protostarların ve protogalaksilerin oluşum süreci başlar.
Sonra Metagalaxy'nin yapısının oluşumunun görkemli bir resmi ortaya çıkıyor.
Diğer bir hipotez ise Evrenin yaratılışını dikkate alan Evrenin şişme modelidir. Yaratılış fikri kuantum kozmolojisi ile ilgilidir. Bu model, genişlemenin başlamasından 10-45 saniye sonraki andan başlayarak Evrenin evrimini açıklamaktadır.
Bu hipoteze göre, erken Evrendeki kozmik evrim birkaç aşamadan geçer. Evrenin başlangıcı teorik fizikçiler tarafından şu şekilde tanımlanır: Evrenin yarıçapı 10 -50 cm olan kuantum süper çekim durumu(karşılaştırma için: bir atomun boyutu 10-8 cm olarak tanımlanır ve boyutu atom çekirdeği 10-13cm). Erken Evrendeki ana olaylar, 10-45 saniyeden 10-30 saniyeye kadar ihmal edilebilecek kadar küçük bir zaman diliminde gerçekleşti.
Enflasyon aşaması. Kuantum sıçramasının bir sonucu olarak Evren, uyarılmış bir boşluk durumuna geçti ve madde ve radyasyonun yokluğunda yoğun olarak üstel yasaya göre genişletildi. Bu dönemde Evrenin uzayı ve zamanı yaratıldı. 10 -34 saniye süren şişme aşaması sırasında, Evren, hayal edilemeyecek kadar küçük kuantum boyutlarından (10 -33) hayal edilemeyecek kadar büyük (10 1000000) cm'ye kadar şişti; bu, gözlemlenebilir Evrenin boyutundan kat kat daha büyük bir değerdir - 10 28 cm Evrenin tüm bu başlangıç döneminde madde yoktu, radyasyon yoktu.
Şişme aşamasından foton aşamasına geçiş. Sahte vakum durumu parçalandı, açığa çıkan enerji ağır parçacıkların ve antipartiküllerin doğuşuna gitti, bunlar yok olduktan sonra uzayı aydınlatan güçlü bir radyasyon (ışık) parıltısı verdi.
Maddenin radyasyondan ayrılma aşaması: İmha sonrası kalan madde radyasyona karşı şeffaf hale geldi, madde ile radyasyon arasındaki temas ortadan kalktı. Maddeden ayrılan radyasyon, modern kalıntı arka plan Evrenin oluşumunun başlangıcındaki patlamadan sonra ortaya çıkan ilk radyasyondan kalan bir olgudur. Daha sonra, Evrenin gelişimi en basit homojen durumdan giderek daha fazlasının yaratılmasına doğru ilerledi. karmaşık yapılar– atomlar (başlangıçta hidrojen atomları), galaksiler, yıldızlar, gezegenler, yaşamın yaratılışı, yaşamın ortaya çıkışı ve yaratılışın tacı olarak insan için gerekli olanlar da dahil olmak üzere yıldızların bağırsaklarındaki ağır elementlerin sentezi.
Şişme modelinde ve Büyük Patlama modelinde Evrenin evrim aşamaları arasındaki fark Bu sadece yaklaşık 10-30 saniyelik başlangıç aşaması için geçerlidir, o zaman bu modeller arasında temel bir fark yoktur. Kozmik evrim mekanizmalarının açıklamasındaki farklılıklar ideolojik tutumlarla ilişkili .
Bunlardan ilki, Evrenin varlığının başlangıcı ve sonu sorunuydu. tanınması, zaman ve mekanın sonsuzluğu, yaratılmaması ve yok edilemezliği vb. hakkındaki materyalist ifadelerle çelişiyordu.
1965'te Amerikalı teorik fizikçiler Penrose ve S. Hawking, evrenin genişleyen herhangi bir modelinde mutlaka bir tekilliğin olması gerektiğini söyleyen bir teoremi kanıtladılar - geçmişte zaman çizgilerinde bir kırılma, bu da zamanın başlangıcı olarak anlaşılabilir. . Aynı şey, genişlemenin yerini sıkıştırmanın aldığı durum için de geçerlidir - o zaman gelecekte zaman çizgilerinde bir kırılma olacaktır - zamanın sonu. Dahası, sıkıştırmanın başladığı nokta, zamanın sonu olarak yorumlanır - içine sadece galaksilerin değil, aynı zamanda Evrenin tüm geçmişinin "olaylarının" da aktığı Büyük Drenaj.
İkinci problem ise dünyanın yoktan yaratılmasıyla ilgilidir. A.A. Friedman, uzayın genişlemeye başladığı anı sıfır hacimle matematiksel olarak çıkarıyor ve 1923'te yayınlanan “Uzay ve Zaman Olarak Dünya” adlı popüler kitabında “dünyayı yoktan yaratma” ihtimalinden bahsediyor. ” 80'li yıllarda Amerikalı fizikçi A. Gut ve her şeyin yoktan ortaya çıkması sorununu çözmeye yönelik bir girişimde bulunuldu. Sovyet fizikçisi A. Linde. Evrenin korunan enerjisi yerçekimsel ve yerçekimsel olmayan kısımlara bölünmüştür. farklı işaretler. Ve daha sonra toplam enerji Evren sıfır olacak.
Bilim adamlarının karşılaştığı en büyük zorluk, kozmik evrimin nedenlerini açıklamakta ortaya çıkıyor. Evrenin evrimini açıklayan iki ana kavram vardır: öz-örgütlenme kavramı ve yaratılışçılık kavramı.
Kendi kendini organize etme kavramına göre maddi Evren tek gerçekliktir ve onun dışında başka bir gerçeklik yoktur. Bu durumda evrim şu şekilde anlatılmaktadır: Sistemlerin giderek karmaşıklaşan yapıların oluşması yönünde kendiliğinden bir sıralaması vardır. Dinamik kaos düzen yaratır. Kozmik evrimin bir hedefi yoktur.
Yaratılışçılık yani yaratılış kavramı çerçevesinde, Evrenin evrimi daha çok gerçeklik tarafından belirlenen bir programın uygulanmasıyla ilişkilidir. yüksek sipariş, Nasıl maddi dünya. Yaratılışçılığın savunucuları, yönlendirilmiş gelişimin varlığına dikkat çekiyorlar. basit sistemler yaşamın ve insanın ortaya çıkışı için koşulların yaratıldığı daha karmaşık ve bilgi yoğun olanlara. İçinde yaşadığımız Evrenin varlığı, temel fiziksel sabitlerin sayısal değerlerine bağlıdır - Planck sabiti sabit yerçekimi vb. Sayısal değerler Bu sabitler Evrenin temel özelliklerini, atomların, gezegenlerin, yıldızların boyutlarını, maddenin yoğunluğunu ve Evrenin ömrünü belirler. Bundan şu sonuca varılmaktadır: fiziksel yapı Evren yaşamın ortaya çıkışına programlanmış ve yönlendirilmiştir. Kozmik evrimin nihai hedefi, Yaratıcının planlarına uygun olarak insanın Evrende ortaya çıkmasıdır.
Diğer çözülmemiş problem– Evrenin sonraki kaderi. Sonsuza kadar genişlemeye devam mı edecek yoksa bir süre sonra bu süreç tersine dönüp sıkıştırma aşaması mı başlayacak? Bu senaryolar arasında seçim, eğer veriler mevcutsa yapılabilir. Brüt ağırlık Evrendeki (veya ortalama yoğunluğunun) henüz yeterli olmayan maddeleri.
Evrendeki enerji yoğunluğu düşükse sonsuza kadar genişleyecek ve yavaş yavaş soğuyacaktır. Enerji yoğunluğu belirli bir kritik değerden büyükse genişleme aşamasının yerini sıkıştırma aşaması alacaktır. Evren küçülecek ve ısınacak.
Enflasyon modeli enerji yoğunluğunun kritik olması gerektiğini öngördü. Ancak 1998'den önce yapılan astrofizik gözlemler, enerji yoğunluğunun kritik değerin yaklaşık %30'u kadar olduğunu gösteriyordu. Ancak son onyıllardaki keşifler kayıp enerjiyi “bulmayı” mümkün kıldı. Vakumun pozitif enerjiye (karanlık enerji denir) sahip olduğu ve uzayda eşit şekilde dağıldığı kanıtlanmıştır (bu da vakumda "görünmez" parçacıkların olmadığını bir kez daha kanıtlar).
Bugün, Evrenin geleceği hakkındaki soruyu yanıtlamak için çok daha fazla seçenek var ve bunlar, gizli enerjiyi açıklayan hangi teorinin doğru olduğuna önemli ölçüde bağlı. Ancak torunlarımızın çevremizdeki dünyayı sizden ve benden tamamen farklı göreceğini kesin olarak söyleyebiliriz.
Evrende gördüğümüz nesnelerin yanı sıra başka nesnelerin de olduğuna dair çok makul şüpheler var. Daha gizli ama aynı zamanda kütlesi var ve bu "karanlık kütle" görünür olandan 10 kat veya daha fazla olabilir.
Kısaca Evrenin özellikleri bu şekilde sunulabilir.
Kısa Biyografi Evren
Yaş: 13,7 milyar yıl
Evrenin gözlemlenebilir kısmının boyutu:
13,7 milyar ışıkyılı, yaklaşık 10 28 cm
Ortalama yoğunluk maddeler: 10 -29 gr/cm3
Ağırlık: 10 50 tondan fazla
Doğumdaki ağırlık:
Big Bang teorisine göre sonsuz
enflasyon teorisine göre - bir miligramdan az
Evrenin Sıcaklığı:
patlama anında – 10 27 K
modern – 2,7 bin
|
|
7. SONUÇ
Kozmik radyasyon ve bunun çevre üzerindeki etkisi hakkında bilgi toplayarak, dünyadaki her şeyin birbirine bağlı olduğuna, her şeyin aktığına ve değiştiğine ve Evrenin oluşumundan başlayarak uzak geçmişin yankılarını sürekli hissettiğimize ikna oldum.
Diğer galaksilerden bize ulaşan parçacıklar, uzak dünyalara dair bilgileri de yanlarında taşıyor. Bu "uzaylı uzaylılar" gezegenimizdeki doğa ve biyolojik süreçler üzerinde önemli bir etkiye sahip olma yeteneğine sahiptir.
Uzayda her şey farklıdır: Dünya ve gökyüzü, gün batımları ve gün doğumları, sıcaklık ve basınç, hızlar ve mesafeler. Çoğu bizim için anlaşılmaz görünüyor.
Uzay henüz dostumuz değil. İnsanın karşısına uzaylı ve düşman bir güç olarak çıkar ve yörüngeye giren her astronotun onunla savaşmaya hazır olması gerekir. Bu çok zordur ve kişi her zaman galip gelmez. Ancak zafer ne kadar pahalıysa o kadar değerlidir.
Uzayın etkisini değerlendirmek oldukça zordur; bir yandan yaşamın ortaya çıkmasına ve sonuçta insanın kendisini yaratmasına yol açmış, diğer yandan da kendimizi buna karşı savunmak zorunda kalmışızdır. Bu durumda elbette bir uzlaşma bulmak ve mevcut kırılgan dengeyi bozmamaya çalışmak gerekiyor.
Dünya'yı uzaydan ilk kez gören Yuri Gagarin, "Ne kadar küçük!" Bu sözleri hatırlamalı ve gezegenimize tüm gücümüzle sahip çıkmalıyız. Sonuçta uzaya ancak Dünya'dan çıkabiliyoruz.
8. KAYNAKÇA.
1. Buldakov L.A., Kalistratova V.S. Radyoaktif radyasyon ve sağlık, 2003.
2. Levitan E.P. Astronomi. – M.: Eğitim, 1994.
3. Parker Yu. Uzay yolcuları nasıl korunur? - 2006, Sayı 6.
4. Prigozhin I.N. Evrenin geçmişi ve geleceği. – M.: Bilgi, 1986.
5. Hawking S. Kısa tarih büyük patlamadan kara deliklere kadar geçen süre. – St. Petersburg: Amfora, 2001.
6. Çocuklar için ansiklopedi. Kozmonotik. – M.: “Avanta+”, 2004.
7.http://www. rol. ru/ news/ misc/ spacenews/ 00/12/25. htm
8.http://www. büyükanne. ru/Toplum/Bilim/m. 67908.html
O halde bu yazı dizisi tam size göre... İyonlaştırıcı radyasyonun doğal kaynakları, radyasyonun tıpta kullanımı ve diğer ilginç şeylerden bahsedeceğiz.
İyonlaştırıcı radyasyon kaynakları geleneksel olarak doğal ve yapay olmak üzere iki gruba ayrılır. Doğal kaynaklar her zaman vardı, ancak yapay olanlar 19. yüzyılda insan uygarlığı tarafından yaratıldı. Radyasyonun keşfiyle ilişkilendirilen iki büyük bilim adamının örneğini kullanarak bunu açıklamak kolaydır. Antoine Henri Becquerel, uranyumdan (doğal bir kaynak) iyonlaştırıcı radyasyon keşfetti ve Wilhelm Conrad Roentgen, özel olarak oluşturulmuş bir cihazda (bir X-ışını tüpü) hızlandırılan elektronlar yavaşlatıldığında iyonlaştırıcı radyasyonu keşfetti. yapay kaynak). Hangi radyasyon dozlarını yüzde ve dijital eşdeğer olarak analiz edelim ( niceliksel özellik iyonlaştırıcı radyasyonun insan vücudu üzerindeki etkisi) ortalama Ukrayna vatandaşı yıl boyunca çeşitli yapay ve doğal kaynaklardan almaktadır (Şekil 1).
Pirinç. 1. Yapı ve ağırlıklı ortalamalar Ukrayna nüfusuna yıllık etkili radyasyon dozu
Gördüğünüz gibi radyasyonun büyük kısmını doğal radyasyon kaynaklarından alıyoruz. Peki bu doğal kaynaklar uygarlığın ilk aşamalarındaki haliyle aynı mı kaldı? Eğer öyleyse endişelenmenize gerek yok çünkü bu tür radyasyona uzun zamandır uyum sağladık. Ancak ne yazık ki durum böyle değil. İnsan aktivitesi, doğal radyoaktif kaynakların yoğunlaşmasına ve insanlar üzerindeki etki olasılığının artmasına yol açmaktadır.
Radyasyonun insanı etkileme ihtimalinin arttığı yerlerden biri de uzaydır. Yoğunluk radyasyona maruz kalma deniz seviyesinden yüksekliğe bağlıdır. Böylece astronotlar, pilotlar ve hava taşımacılığı yolcularının yanı sıra dağlarda yaşayan nüfus da ek bir doz radyasyon alıyor. Bunun insanlar için ne kadar tehlikeli olduğunu ve uzayın hangi “radyasyon” sırlarını sakladığını bulmaya çalışalım.
Uzayda radyasyon: Astronotlar için tehlike nedir?
Her şey Amerikalı fizikçi ve astrofizikçi James Alfred Van Allen'ın yörüngeye fırlatılan ilk uyduya bir Geiger-Muller sayacı eklemeye karar vermesiyle başladı. Bu cihazın göstergeleri, dünya çapında yoğun bir radyasyon kuşağının varlığını resmen doğruladı. Peki uzaydan nereden geldi? Radyoaktivitenin uzayda çok uzun bir süredir, hatta Dünya'nın ortaya çıkmasından önce bile var olduğu, dolayısıyla uzayın sürekli olarak radyasyonla dolduğu ve dolduğu bilinmektedir. Araştırmanın ardından bilim adamları, uzaydaki radyasyonun ya güneşten, patlamalar sırasında ya da bizim ve diğer galaksilerdeki yüksek enerjili olayların bir sonucu olarak ortaya çıkan kozmik ışınlardan kaynaklandığı sonucuna vardılar.
Radyasyon kuşaklarının Dünya yüzeyinden 800 km yükseklikte başladığı ve 24.000 km'ye kadar uzandığı tespit edildi. Uluslararası Havacılık Federasyonu'nun sınıflandırmasına göre, yüksekliği 100 km'yi aşan bir uçuş, uzay olarak kabul edilir. Buna göre astronotlar, büyük dozda kozmik radyasyon almaya karşı en savunmasız olanlardır. Uzayda ne kadar yükseğe çıkarlarsa radyasyon kuşaklarına o kadar yakın olurlar, dolayısıyla önemli miktarda radyasyon alma riski de o kadar artar.
ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi'nin (NASA) radyasyonun insanlar üzerindeki etkilerini inceleyen programının bilimsel direktörü Francis Cucinotta, bir keresinde astronotların uzun süreli uçuşları sırasında uzay radyasyonunun en rahatsız edici sonucunun katarakt gelişimi olduğunu belirtmişti: yani göz merceğinin bulanıklaşmasıdır. Üstelik kanser riski de var. Ancak Cucinotta, astronotların uçuş sonrasında aşırı derecede vahim bir sonuçla karşılaşmadıklarını da kaydetti. Kendisi yalnızca kozmik radyasyonun astronotları nasıl etkilediği ve bu etkinin gerçek sonuçlarının neler olduğu konusunda hala pek çok şeyin bilinmediğini vurguladı.
Astronotların uzaydaki radyasyondan korunması konusu her zaman öncelikli olmuştur. Geçen yüzyılın 60'lı yıllarında bilim adamları omuz silktiler ve astronotları kozmik radyasyondan nasıl koruyacaklarını bilmiyorlardı, özellikle de uzaya gitmek gerektiğinde. 1966'da Sovyet kozmonotu yine de uzaya gitmeye karar verdim ama çok ağır bir kurşun elbiseyle. Daha sonra teknolojik ilerleme, soruna yönelik çözümleri değiştirdi. ölü merkez ve daha hafif, daha güvenli giysiler yaratıldı.
Uzayın keşfi her zaman bilim adamlarını, araştırmacıları ve astronotları cezbetmiştir. Yeni gezegenlerin sırları, insanlığın Dünya gezegenindeki daha da gelişmesi için faydalı olabilir, ancak aynı zamanda tehlikeli de olabilir. Curiosity'nin Mars misyonu bu yüzden önemliydi. Ancak makalenin ana odağından sapmayalım ve gezicideki ilgili cihaz tarafından kaydedilen radyasyona maruz kalma sonuçlarına odaklanalım. Bu cihaz uzay aracının içine yerleştirildi, dolayısıyla okumaları bir astronotun halihazırda insanlı bir uzay aracında alabileceği gerçek dozu gösteriyor. Ölçüm sonuçlarını işleyen bilim insanları hayal kırıklığı yaratan veriler bildirdi: Eşdeğer radyasyon dozu, işçiler için izin verilen maksimum dozun 4 katıydı nükleer santraller. Ukrayna'da sürekli veya geçici olarak doğrudan iyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarıyla çalışanlar için radyasyon dozu sınırı 20 mSv'dir.
Uzayın en ücra köşelerini keşfetmek için teknik olarak gerçekleştirilemeyecek görevlerin gerçekleştirilmesi gerekiyor. geleneksel kaynaklar enerji. Bu sorun nükleer enerji kaynaklarının yani izotop pillerin ve reaktörlerin kullanılmasıyla çözüldü. Bu kaynaklar kendi türlerinde benzersizdir çünkü yüksek enerji potansiyeline sahiptirler ve bu da uzaydaki görevlerin yeteneklerini önemli ölçüde artırır. Örneğin güneş sisteminin dış sınırlarına sonda uçuşları mümkün hale geldi. Bu tür uçuşların süresi oldukça uzun olduğundan paneller güneş panelleri uzay aracı için güç kaynağı olarak uygun değildir.
Madalyonun diğer yüzü ise radyoaktif kaynakların uzayda kullanılmasıyla ilişkili potansiyel risklerdir. Temel olarak, bu öngörülemeyen veya acil durum tehlikesidir. Bu nedenle uzaya nükleer enerji kaynakları taşıyan nesneler fırlatan devletler, bireyleri, nüfusu ve biyosferi radyolojik tehlikelerden korumak için her türlü çabayı gösteriyor. Bu koşullar, nükleer güç kaynaklarının uzayda kullanımına ilişkin ilkelerde tanımlanmış ve 1992 yılında Birleşmiş Milletler (BM) Genel Kurulu'nun kararıyla kabul edilmiştir. Aynı prensipler, nükleer enerji kaynaklarına sahip bir uzay nesnesini fırlatan herhangi bir devletin, uzay nesnesinde bir arıza ortaya çıkması ve radyoaktif maddelerin Dünya'ya geri dönme tehlikesi olması durumunda ilgili ülkeleri derhal bilgilendirmesi gerektiğini de şart koşuyor.
Ayrıca Birleşmiş Milletler, Uluslararası Ajansı ile birlikte atom enerjisi(IAEA) sağlamak için bir çerçeve geliştirmiştir. güvenli kullanım Uzaydaki nükleer enerji kaynakları. Bunların, UAEK güvenlik standartlarını, fırlatma, işletme ve hizmetten çıkarma gibi tüm görev aşamalarında uzay varlıklarında nükleer güç kaynaklarının kullanımına yönelik ek güvenlik önlemlerini dikkate alan üst düzey rehberlikle tamamlaması amaçlanmaktadır.
Hava taşımacılığını kullanırken radyasyondan korkmalı mıyım?
Radyasyon taşıyan kozmik ışınlar gezegenimizin hemen her köşesine ulaşıyor ancak radyasyon orantısız bir şekilde yayılıyor. Dünyanın manyetik alanı önemli sayıda yüklü parçacığı saptırır. ekvator bölgesi Böylece Kuzey ve Güney Kutuplarına daha fazla radyasyon odaklanıyor. Üstelik daha önce de belirtildiği gibi kozmik ışınım yüksekliğe bağlıdır. Deniz seviyesinde yaşayanlar kozmik radyasyondan yılda yaklaşık 0,003 mSv alırken, 2 km seviyesinde yaşayanlar bunun iki katı kadar radyasyon alabilmektedir.
Bilindiği üzere yolcu uçaklarının seyir hızı 900 km/saat iken, hava direnci ve kaldırma kuvveti oranı dikkate alındığında bir uçağın optimum uçuş yüksekliği genellikle yaklaşık 9-10 km civarındadır. Yani bir uçak bu kadar yüksekliğe çıktığında radyasyona maruz kalma seviyesi 2 km'de olduğundan neredeyse 25 kat artabilir.
Transatlantik uçuşlardaki yolcular, uçuş başına en yüksek miktarda radyasyona maruz kalıyor. ABD'den Avrupa'ya uçarken kişi ek olarak 0,05 mSv alabilir. Gerçek şu ki, dünya atmosferi kozmik radyasyona karşı uygun koruyucu korumaya sahiptir, ancak bir uçak yukarıda belirtilen optimum yüksekliğe yükseltildiğinde bu koruma kısmen ortadan kalkar ve bu da ek radyasyon maruziyetine yol açar. Bu nedenle okyanus boyunca sık sık yapılan uçuşlar vücudun artan dozda radyasyon alma riskini artırır. Örneğin, bu tür 4 uçuş bir kişiye 0,4 mSv'lik bir doza mal olabilir.
Pilotlardan bahsedecek olursak burada durum biraz farklı. Sık sık Atlantik üzerinden uçtuklarından havayolu pilotlarının maruz kaldığı radyasyon dozu yılda 5 mSv'i aşabilmektedir. Ukrayna standartlarına göre, böyle bir doz alırken, kişiler zaten başka bir kategoriye eşittir - iyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarıyla doğrudan çalışmaya dahil olmayan, ancak işyerlerinin tesislerdeki ve tesislerin endüstriyel sitelerindeki konumu nedeniyle. radyasyon-nükleer teknolojiler, ek maruziyete maruz kalabilirler. Bu kişiler için radyasyon dozu limiti yıllık 2 mSv olarak belirlenmiştir.
Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı bu konuya büyük ilgi gösteriyor. UAEA bir dizi güvenlik standardı geliştirmiştir ve uçak mürettebatının maruz kalma sorunu da bu belgelerden birinde yansıtılmaktadır. Ajansın tavsiyelerine göre, ulusal düzenleyici makam veya diğer uygun ve yetkili makam, uçak mürettebatı için referans doz seviyesinin belirlenmesinden sorumludur. Bu dozun aşılması durumunda, uçak mürettebatı işverenlerinin dozları değerlendirmek ve bunları kaydetmek için uygun önlemleri alması gerekir. Ayrıca kadın uçak mürettebatını, kozmik radyasyona maruz kalmanın embriyo veya fetüs üzerindeki riskleri ve hamilelik konusunda erken uyarının gerekliliği konusunda bilgilendirmelidirler.
Uzay, radyoaktif atıkların bertaraf edildiği bir yer olarak düşünülebilir mi?
Kozmik radyasyonun, insanlık için yıkıcı sonuçları olmasa da, insan radyasyonunun seviyesini artırabildiğini zaten görmüştük. Pek çok bilim insanı kozmik ışınların insanlar üzerindeki etkisini değerlendirirken aynı zamanda uzayın insanlığın ihtiyaçları doğrultusunda kullanılması ihtimalini de araştırıyor. Bu makale bağlamında cenaze töreni fikri çok belirsiz ve ilginç görünüyor radyoaktif atık uzayda.
Önemli olan şu ki ülkelerden bilim adamları aktif olarak kullanıldıkları yerler nükleer enerji, sürekli biriken radyoaktif atıkları güvenli bir şekilde kontrol altına alabilecekleri yerleri sürekli arıyorlar. Bazı bilim insanları tarafından uzayın tehlikeli atıklar için potansiyel bir yer olduğu da değerlendiriliyor. Örneğin, Devlet uzmanları tasarım bürosu Dnepropetrovsk'ta bulunan Yuzhnoye, Uluslararası Astronotik Akademisi ile birlikte, atıkları derin uzaya gömme fikrinin uygulanmasına yönelik teknik bileşenleri inceliyor.
Bir yandan bu tür atıkların uzaya gönderilmesi, herhangi bir zamanda ve sınırsız miktarda yapılabileceği için çok uygun, bu da bu atığın ekosistemimizde geleceği sorusunu ortadan kaldırıyor. Üstelik uzmanların belirttiği gibi bu tür uçuşlar çok fazla hassasiyet gerektirmiyor. Ama öte yandan bu yöntemin de zayıflıklar. Temel sorun, bir fırlatma aracının fırlatılmasının tüm aşamalarında Dünya biyosferinin güvenliğini sağlamaktır. Çalıştırma sırasında kaza olasılığı oldukça yüksektir ve neredeyse %2-3 olduğu tahmin edilmektedir. Fırlatma aracının fırlatma sırasında, uçuş sırasında patlaması veya patlaması veya düşmesi, tehlikeli radyoaktif atıkların önemli ölçüde yayılmasına neden olabilir. Bu nedenle, bu yöntemi incelerken, herhangi bir acil durumda güvenlik konusuna asıl dikkat gösterilmelidir.
Ukrayna Devlet Nükleer Düzenleme Kurumu Başkan Yardımcısı Olga Makarovskaya; SSTC NRS Bilgi ve Teknik Departmanı bilgi destek sektörünün önde gelen mühendisi Dmitry Chumak, 03/10/2014
https://site/wp-content/uploads/2015/09/diagram11.jpg 450 640 yönetici //site/wp-content/uploads/2017/08/Logo_Uatom.pngyönetici 2015-09-29 09:58:38 2017-11-06 10:52:43 Radyasyon ve uzay: bilmeniz gerekenler? (“Uzayın gizlediği radyasyon” sırları)