Опасность космических лучей

В1912 г. австрийский физик Виктор Гесс, поднимаясь на воздушном шаре, заметил, что чем выше он взлетал, тем быстрее разряжался электроскоп. Причиной ионизации воздуха, делавшей его проводником электричества, было нечто таинственное, приходящее из космоса и названное космическими лучами.

К 1950 г. физики поняли, что космические лучи представляют собой ионы, главным образом, протоны с небольшой примесью более тяжелых ядер, бомбардирующие верхние слои атмосферы. Большая их часть приходит из-за пределов Солнечной системы, но что разгоняет их до скорости, близкой к скорости света, до сих пор остается загадкой.

Вопреки распространенному мнению, от атаки космических лучей нас защищает не магнитное поле Земли, а толстый слой атмосферы, где на каждый квадратный сантиметр поверхности приходится килограмм воздуха.

Влетев в атмосферу Земли, космический протон в среднем преодолевает всего лишь 1/14 ее высоты (столб в 70 г) и на высоте 20-25 км соударяется с ядром атома воздуха.

Остальная часть атмосферы поглощает осколки этого столкновения. Удар по ядру выбивает из него протон, или нейтрон, или и то и другое, и вызывает ливень гамма-лучей высокой энергии и частиц пи-мезонов, пионов. Каждый гамма-квант проникает вглубь атмосферы и завершает свой путь рождением электрона и его античастицы - позитрона.

Аннигилируя, эти частицы рождают новые гамма кванты, но уже более низкой энергии, и так продолжается до тех пор, пока гамма-лучи не станут слишком слабыми для рождения частиц. А тем временем пионы быстро распадаются на мю-мезоны, мюоны, которые проникают до Земли.

Ежегодная доза облучения человека космическими лучами составляет около 0,03 бэр (зависит от высоты над уровнем моря), что эквивалентно облучению от двух рентгеновских снимков груди и вполне безопасно. Совершенно другое дело, когда человек оказывается за пределами атмосферы Земли, где бомбардировка космическими лучами намного сильнее, и сквозь его тело за секунду может пронестись около 5 тыс. ионов, способных разрушить химические связи в организме и вызвать такой же каскад вторичных частиц, как в атмосфере.

За год, проведенный человеком в межпланетном пространстве, космические лучи способны уничтожить треть его ДНК.
Как защитить космонавтов?

Несмотря на то, что тяжелых ядер в космических лучах существенно меньше, чем протонов, наносимый ими вред так же велик, а то и больше, поскольку он пропорционален квадрату электрического заряда. Например, ядро железа наносит в 676 раз больше ущерба, чем протон. Неделя или даже месяц такого облучения не дадут серьезных последствий, но несколько лет путешествия к Марсу - это уже другая история. По оценке NASA, каждый год космические лучи уничтожали бы в теле космонавта около трети ДНК.

Какому риску повергают себя космонавты?

Космические путешествия могут быть очень опасны для здоровья. На диаграмме показаны оценки годичной дозы облучения космическими лучами. Бэр (биологический эквивалент рентгена) - стандартная единица радиационного облучения. За год межпланетного путешествия космонавт получит бoльшую (ударение на первом слоге) дозу, чем работник атомной станции за всю жизнь.

Особое внимание заслуживают солнечные вспышки и ван- алленовские радиационные пояса Земли смертельно опасны для человека.

Требуется защита

Уоллес Фридберг (Wallace Friedberg) и его коллеги из Института авиакосмической медицины Федерального управления гражданской авиации в Оклахома-Сити исследовали возможное воздействие космических лучей на организм человека, отправляющегося на Марс. В их отчете, опубликованном в августе 2005 г., говорится, что в ходе полета к Марсу космонавты будут получать дозу не менее 80 бэр в год. Для сравнения: предельно допустимая доза для работников атомных электростанций в США составляет 5 бэр в год. В итоге естественные биологические механизмы восстановления организма человека могут не справиться с нагрузкой, и от рака погибнет каждый десятый отправившийся в космос мужчина и каждая шестая женщина. Кроме того, тяжелые ядра могут стать причиной катаракты глаза и повреждений мозга.

Всех читателей сайта очень прошу делиться статьями сайта в соц.сетях. Заранее благодарю. Admin.

Эта запись опубликована в рубрике Радиация с метками .

22 комментария на «Опасность космических лучей»

  1. Андре говорит:

    Занятная статья! Из приведённого рисунка, совершенно ясно, что на Луне радиационные условия даже лучше, чем на НИЗКОЙ околоземной орбите. Вот где надо работать космонавтам!! А не на опасной земной орбите… 😉
    *А мужики-то не знают…* *_*

  2. BigPhil говорит:

    “Удивительно, но Луна является умеренно ярким источником гамма-излучения. Единственная часть электромагнитного спектра, в котором Луна светит ярче, чем Солнце являются гамма-лучи. Поверхность Луны открыта воздействию космических лучей и солнечных вспышек. Когда космические лучи попадают в поверхность, они порождают опасные потоки вторичных частиц прямо у ваших ног и вызывают небольшие ядерные реакции, которые высвобождают ещё больше радиации в виде нейтронов. Лунная поверхность сама по себе радиоактивна!”
    -Dr Robert Naeye PhD, NASA GLAST Fermi Gamma Ray Space Telescope, Solar System: Sun, Moon, and Earth, 23 August 2007

    “Сегодня не существует ни одного пилотируемого космического корабля, который мог бы выдерживать радиацию поясов Ван Аллена, через которые корабль должен пройти, чтобы добраться до Луны”.
    -SpaceCast News Service, March 9, 1998

    SPACE-BASED SOLAR MONITORING AND ALERT SATELLITE SYSTEM (SMASS)
    Чтобы показать в перспективе радиационную опасность космической погоды для человеческой жизни, на геостационарной орбите с всего лишь 0,1 г/кв.см толщиной алюминиевой защиты, предсказанная доза облучения в течение одного года непрерывного воздействия с минимально-умеренной солнечной активностью, по оценкам составит около 3 000 000 бэр; с использованием 5,0 г/кв.см алюминиевой защиты, биологический эквивалент рентгена в течение одного года непрерывного воздействия будет сокращен примерно до 550. (Примечание: Бэр = доза в рентгенах х коэффициент качества ионизирующего излучения). Несмотря на резкое снижение за счет экранирования, 550 бэр для выборочной совокупности вызовет лучевую болезнь и смерть в 50% случаев.
    Астронавты защищённые только скафандром во время нормальной длительности внекорабельной деятельности на высоте геостационарной орбиты могут получить около 0,43 бэр в день при от минимальной до умеренной активности солнца, что достаточно для повреждения глаз и других жизненно важных органов.

    Сколько раз выходили на поверхность Луны под солнечную радиацию астронавты Аполлона? Смотрим популярную таблицу.
    Аполлон Доза, рад
    11 0,18
    12 0,58
    13 0,24
    14 1,14
    15 0,30
    16 0,51
    17 0,55
    0,43 бэр только за один EVA без учёта поясов Ван Аллена, перелёта туда и обратно, нахождения в тонкостенном ЛМ и радиации от лунного грунта.

  3. Dimon говорит:

    Что-то Фил не особо складывается.
    Армстронг умер в преклонном возрасте, нам бы дожить до его лет, Базз, его сокамерник, в хорошем смысле, жив до сих пор, многие старожилы-астронавты, побывавшие на Луне тоже живы.
    Но по вашей таблице они должны давно умереть.
    Парадокс?

    • BigPhil говорит:

      Видимо проблемы форматирования публикуемых комментов. Таблица не моя, а НАСА. Попробую ещё раз
      Аполлон-11 Доза 0,18 рад
      Аполлон-12 Доза 0,58 рад
      Аполлон-13 Доза 0,24 рад
      Аполлон-14 Доза 1,14 рад
      Аполлон-15 Доза 0,30 рад
      Аполлон-16 Доза 0,51 рад
      Аполлон-17 Доза 0,55 рад
      Речь о том, что эти дозы сопоставимы с несколькими походами в зубоврачебный кабинет, а не с полётом за пределы земного геомагнитного поля с двойным пролётом сквозь пояса Ван Аллена. Следует отметить, что это только кожная доза (и она самая большая). Полные дозы НАСА не приводила. И вообще, эта таблица есть единственная (хотите — верьте, хотите — нет!) информация о дозах радиации, полученных в результате полёта людей на Луну!
      Если же в таблицу добавить дозу орбитального Аполлона-9, который на Луну не летал 0,20 рад и сравнить её с 0,18 Аполлона-11, то абсурдность сей таблицы становится очевидной.

  4. Суворов говорит:

    Правильно Димон!Парадокс!- но парадокс (расхождение того чего имеет с тем что должно быть) и дает пищу к попыткам понять! Или у парней приведенных вами были – извините “стальные айца” или парни пили пиноколаду- совсем не там !
    Меня всегда шарашит- когда я смотрю пресс конференцию “отважных покорителей и первопроходцев, впервые ступивших на луну” 🙂
    Лица у парней – испуганно потерянные взгляды, сидят испод лоба взгляды друг на друга, ответы на вопросы журналистов- мямленье – поглядывая на тофарищей с мольбой о помощи, – ведут себя как схваченный мошенник в СИЗО.
    ГДЕ (!!???) – широко расправленные плечи,гордая осанка от совершивших неимоверное, это же поистине первый в истории ЧЕ-ЛО-ВЕ-ЧЕС-ТВА подвиг такого плана!Я уже молчу- что чувства должны переполнять, и их труднее было бы остановить журналюгам, а те все клещами из них вытягивали. ЭТО ВИДЕО для меня – в тысячу раз показательнее всего остального окололунного словоблудия со всеми доказательными вещдоками НАСА !

    А статья человека (Eugene Parker)- которого не так просто насафилам обгадить бросив фразу (как например против того же Мухина)- что это мол тормоз,неуч, левый чел и ничего не рубит о чем говорит. (тут так просто просто не приклеишь, аргументы подавай- на соответствующем уровне!)

  5. Андре говорит:

    Спасибо, Суворов!
    Вот и меня – постоянно смущало это несоответствие видеокадров… Сравните фото и видео с участием Гагарина (открытое, улыбающееся лицо человека, смущённого таким пристальным вниманием к довольно обычному поступку {всего-то “прокатился в консервной банке”, как утверждали западные СМИ}) и видео конференцию *покорителей Луны*!! Если бы не перевод и комментарии, я бы подумал, что на последнем видео – фрагмент осуждения педофилов-насильников! Настолько схоже поведение *героев-астронавтов* с поведением всенародно осуждаемых преступников. Такие же бегающие виноватые глазки и неуверенность в голосах!! 🙁
    Весьма странное поведение – для тех, кто просто ОБЯЗАН гордиться небывалым подвигом ЧЕЛОВЕЧЕСТВА!! о_О

    • Researcher говорит:

      для Андре,
      По человеку очень просто понять что он чувствует! Правда для этого нужно быть специалистом! Для болие простого “анализа” советую зайти сюда –
      http: //www.kakprosto.ru/kak-44815-kak-chitat-mysli-po-licu

      http: //www.kp.ru/daily/24320.3/512676/
      Думаю вам будет интересно!
      P. S. – Вы сказали что у вас есть “послепполетная пресконференцыя – с переводом”. Можете дать ссылку? У меня эта пресконференцыя есть на Английском.
      Заранее спасибо…!

  6. Researcher говорит:

    для BigPhil!
    Заинтересовался вашими словами. Я придержуюсь официальной версии, но – “меня терзают смутные сомнения”. Для меня открытый вопрос имено о радиации! Есть-ли у вас данные о замерах советских или других независимых стран. Какие дозы радиации они фиксировали? Было-бы интересно сравнить их! Буду рад любой информации, если такая есть!
    Заранее спасибо…!

    • BigPhil говорит:

      Researcher,
      Замеры уровня радиации между Землёй и Луной не секрет. Посмотрите, хотя бы статью д.т.н. Е.Е. КОВАЛЕВ, “Защита экипажей от ионизирующей радиации”. Но вот дальнейший мостик о влиянии такой радиации на возможный полёт людей к Луне и к Марсу обсуждается очень неохотно, и эта тема является одним из табу современной космонавтики. На youtube есть полуторачасовая передача “Русский космос. Позиции сданы?” watch?v=6orord9bCFg в которой российские специалисты обсуждают проблемы отечественной космонавтики и при этом несколько раз затрагивают тему пилотируемого полёта на Марс. Так вот, за всю передачу они умудрились ни разу не произнести слова “космическая радиация”, заменив их политкорректными “неблагоприятное воздействие космоса на организм человека”.
      Перебросить мостик от известных уровней радиации до получаемых доз несложно. Это сделал Олег Олейник в своей статье “Дозы радиации при полете на Луну” (опубликована на этом сайте). И у него получилось, что только двойной пролёт сквозь пояса Ван Аллена по маршруту и с защитой Аполлонов даст около 20-50 бэр.
      Возвращаясь к аполлоновской таблице. Согласно официальному мифотворчеству, на Аполлоне-13 при полёте к Луне взорвался кислородный бак, и астронавты перешли в лунный модуль. Стенки ЛМ это несколько слоёв кухонной фольги. Т.е. астронавты Аполлона-13 большую часть полёта провели голыми под солнечной радиацией и на обратной пути в поясах Ван Аллена! И какова их доза? Не отличается от других 0,24 рад.
      Кстати, в таблице почему-то доза в рентгенах, а не в бэрах. В НАСА не пользуются общепринятыми в науке методами измерения доз?
      Есть и ещё документ с советских лунных Зондов, опубликованный на американской конференции. Там доза соответствует аполлоновским. Но попробуйте найти что-нибудь о дозах при полёте Зондов в отечественной печати!

  7. Researcher говорит:

    BigPhil,
    Правильно-ли я вас понял? Получается что “Зонды” показали такие-же дозы радиации?

    • BigPhil говорит:

      Немного ошибся, не такие же, и это сравнение не корректное. По дозам на Зондах на русском языке почти ничего нет. Официальная цифра 3,5 бэр и она много выше аполлоновской таблички, и это для простого полёта вокруг Луны без высадки. Но эта цифра для Зонда (лунного Союза), а не КМ Аполлона. Конструкция защиты Зонда от радиации не публиковалась.
      Посмотрите 3 поста Visitor-а на эту тему http: //bolshoyforum.org/forum/index.php?topic=266370.msg3235908#msg3235908
      Ну а по результатам (успешных) полётов Зондов — сворачивание советской пилотируемой лунной программы, и вот уже более 40 лет никто не поднимается над Землёй выше 600 км.

    • Суворов говорит:

      АГА – Researcher!
      Именно так !
      – «Зонды» показали такие-же дозы радиации !!!
      – НО! В НАСА редакции,-опубликованный на американской конференции! 🙂

  8. Researcher говорит:

    BigPhil,
    Страно что – нет данных от Русских! Секретно что-ли…!
    Известно что толщина защиты –
    “Аполлон” – 7-8 г/см2 (командный модуль)
    “Shuttle” – до 10-11
    “МКС” – до 15
    скафандр – 0.25
    “Союз” – ?
    “Л-3” – ?
    Если знаете, добавте пожалуйста!
    А вот эффект от радиационной вспышки –
    “МКС” – 0.01 Зв.
    Скафандр – 4. Зв.
    Убежище на луне – 0.35 Зв.
    Из ваших слов делаю вывод – “Союз” – это чисто орбитальный аппарат! Никакой он не “лунный”. “Воспоминания о лунном корабле” – всего лишь фантастическая сказка.
    Вопрос – Из чего русские делали выводи о космических аппаратах для луны, о их защите? “Луны” передавали данные о радиации? Я думаю что они исходя из этих данных разрабатывали систему для полета человека! Если они знали что радиация столь огромная, зачем строили “Союз-Л-3”? Вбухать сколько денег, чтобы потом понять что полет нереальный!

    • Суворов говорит:

      “….Если они знали что радиация столь огромная, зачем строили «Союз-Л-3″? Вбухать сколько денег, чтобы потом понять что полет нереальный!…..”
      именно так!!!!- освоение космоса сейчас и особенно тогда это был тернистый путь – проб и ошибок, Путь познаваний! И именно зачастую вбухивали деньги–А потом понимали- что не то- и не так.Отменяли,закрывали- перестраивали направления и пр. Но ведь на подлог не шли!! 🙁
      (потому как не кричали на весь мир колоча себя во все неприкрытые участки- как некоторые)

      – да и шоу канала Дискавери не было! (негде было узнать- что космос среда- списсфисская) 🙂

      • Суворов говорит:

        “… «Shuttle» — до 10-11
        «МКС» — до 15
        скафандр — 0.25 ……”
        – это цифры в цебэры?ваты?литры? или г/см2 как сказано у “апполона” ? 🙂

        или – далее вот ЭТО!
        “….–А вот эффект от радиационной вспышки —
        «МКС» — 0.01 Зв….” – т.е на МКС (0,01 зв= 1бэр) ??? 🙁
        т.е в 3-4 раза ниже чем у самолета на высотах 20-25 км???
        (причем БЕЗ радиационной вспышки)

        КАК же все запущено.

        • Researcher говорит:

          для Суворов,
          “освоение космоса сейчас и особенно тогда это был тернистый путь — проб и ошибок,”
          – Вы не поняли мой вопрос! Я спрашивал – о разведке нашими аппаратами «Луна» и «Зонд»! И если они показали что – дозы радиации опасны для человек! Зачем тогда СССР создавали свою «пилотируемую» лунную программу? Вот что я спросил!

          “- это цифры в цебэры?ваты?литры? или г/см2 как сказано у «апполона» ?”
          – Именно так!!!! Все в – г/см2 !

          “т.е в 3-4 раза ниже чем у самолета на высотах 20-25 км???
          (причем БЕЗ радиационной вспышки)

          КАК же все запущено.”
          – Я дал ссылку на сайт, это не мои расчеты! Все претензии туда! Я исхожу из того что есть. Если у вас есть более «авторитетные» данные, дайте ссылки! – Я это просил!

          P. S. – Уважаемый Суворов! Я уже говорил – что придержуюсь официальной версии, но — «меня терзают смутные сомнения». Я просто хочу найти П Р А В Д У! – Больше ничего…! Если она состоит в том что – Американцы не были на Луне! – Я это признаю! Если-же эта «правда» сумасшедших! Тогда она мне не нужна…!
          Думаю ВЫ меня поймете и нападок на меня больше не будет!
          с уважением Researcher…!

  9. Андре говорит:

    Уважаемый Researcher! Не могли бы Вы указать – откуда получены данные о дозе радиации в “Убежище на луне”? Я ещё не читал нигде информации о работающих на Луне сменах! Может я настолько отстал от реальности?? 🙁 Вот ведь как… Люди спокойно работают в лунных убежищах… Прекрасно там защищены… А мы тут обсуждаем вероятность древних полётов! 😉

  10. Researcher говорит:

    Андре,
    http: //nuclphys.sinp.msu.ru/pilgrims/cr16.htm
    – “Убежище на луне” – я думаю что это скорей “раcчеты”! — Может и неверны, но информации очень мало!

  11. Андре говорит:

    Понятно… Спасибо за познавательную ссылку, Researcher!

  12. yunga говорит:

    Согласно таблицы как только космонавты попадают в пояс ван Аллена, то им конец. Так что? межпланетные путешествия невозможны? Жаль.

  13. Dmitry говорит:

    Ув. админ, а были на бортах Аполлонах счетчики радиации?
    Не могли бы вы найти про это материал, пусть небольшой, но конкретный? Буду вам очень признателен.

  14. гость говорит:

    Я думаю, что решение проблемы защиты экипажей КА от космической и солнечной радиации состоит не только в наращивании брони. Это будет комплекс мер, включающий в себя и биологические ( есть интересные статьи на сайте atomic-energy.ru ) , физические ( создание вокруг КА электромагнитных полей ) , химические ( создание препаратов эффективно выводящих из организма радионуклиды-водка, например ) , механические ( та же броня ) мероприятия. Все вполне решаемо при определенной концентрации усилий и желания. Все еще впереди. Межпланетные пилотируемые путешествия возможны. Для yunga.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *