ISS પર રેડિયેશન સંરક્ષણ. કુદરતી રેડિયેશન પૃષ્ઠભૂમિ

નીચે પ્રસ્તુત લખાણ લેખકના અંગત અભિપ્રાય તરીકે ગણવું જોઈએ. તેની પાસે કોઈ ગુપ્ત માહિતી (અથવા તેની ઍક્સેસ) નથી. જે કહેવામાં આવ્યું છે તે તમામ હકીકતો છે ખુલ્લા સ્ત્રોતોવત્તા થોડી સામાન્ય સમજ (“આર્મચેર એનાલિટિક્સ”, જો તમે ઈચ્છો તો).

વિજ્ઞાન સાહિત્ય - આ બધા બ્લાસ્ટર્સ અને "પ્યુ-પ્યુ" માં બાહ્ય અવકાશનાના સિંગલ-સીટ લડવૈયાઓ પર - માનવતાને ગરમ પ્રોટીન સજીવો પ્રત્યે બ્રહ્માંડના પરોપકારને ગંભીરતાથી વધુ પડતો અંદાજ આપવાનું શીખવ્યું છે. આ ખાસ કરીને સ્પષ્ટ થાય છે જ્યારે વિજ્ઞાન સાહિત્ય લેખકો અન્ય ગ્રહોની મુસાફરીનું વર્ણન કરે છે. અરે, પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના રક્ષણ હેઠળ સામાન્ય કેટલાક સો "કેમ્સ" ને બદલે "વાસ્તવિક અવકાશ" નું સંશોધન એ એક દાયકા પહેલા સરેરાશ વ્યક્તિને લાગતું હતું તેના કરતા વધુ મુશ્કેલ ઉપક્રમ હશે.

તો અહીં મારો મુખ્ય મુદ્દો છે. મનોવૈજ્ઞાનિક આબોહવાઅને ક્રૂની અંદરની તકરાર એ મુખ્ય સમસ્યાઓથી દૂર છે કે જે મંગળ પર માનવસહિત ફ્લાઇટ્સનું આયોજન કરતી વખતે માનવીઓ સામનો કરશે.

પૃથ્વીના ચુંબકમંડળની બહાર મુસાફરી કરતી વ્યક્તિની મુખ્ય સમસ્યા- સાથે સમસ્યા મોટા અક્ષરો"આર".

કોસ્મિક રેડિયેશન શું છે અને શા માટે આપણે પૃથ્વી પર તેનાથી મૃત્યુ પામતા નથી

અવકાશમાં આયોનાઇઝિંગ રેડિયેશન (પૃથ્વી નજીકના કેટલાક સો કિલોમીટરથી આગળ કે જે મનુષ્યે ખરેખર નિપુણતા મેળવી છે) બે ભાગો ધરાવે છે.

સૂર્યમાંથી રેડિયેશન.આ, સૌ પ્રથમ, "સૌર પવન" છે - કણોનો પ્રવાહ જે તારાથી બધી દિશામાં સતત "ફૂંકાય છે" અને જે ભવિષ્ય માટે ખૂબ જ સારો છે અવકાશ સઢવાળી બોટ, કારણ કે તે તેમને આગળ મુસાફરી કરવા માટે યોગ્ય રીતે વેગ આપવા દેશે સૌર સિસ્ટમ. પરંતુ જીવંત પ્રાણીઓ માટે, આ પવનનો મુખ્ય ભાગ ખાસ ઉપયોગી નથી. તે અદ્ભુત છે કે આપણે વાતાવરણના જાડા સ્તર, આયનોસ્ફિયર (એ જ્યાં ઓઝોન છિદ્રો છે) અને પૃથ્વીના શક્તિશાળી ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા સખત કિરણોત્સર્ગથી સુરક્ષિત છીએ.

પવન ઉપરાંત, જે વધુ કે ઓછા સમાનરૂપે વિખેરાય છે, આપણો તારો સમયાંતરે કહેવાતા સૌર જ્વાળાઓ પણ મારે છે. બાદમાં સૂર્યમાંથી કોરોનલ દ્રવ્યના નિકાલ છે. તેઓ એટલા ગંભીર છે કે સમય-સમય પર તેઓ પૃથ્વી પર પણ લોકો અને તકનીકી માટે સમસ્યાઓ તરફ દોરી જાય છે, જ્યાં હું પુનરાવર્તન કરું છું, સૌથી વધુ આનંદદાયક છે, સારી રીતે સ્ક્રીનીંગ કરવામાં આવે છે.

તેથી, આપણી પાસે ગ્રહનું વાતાવરણ અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે. પહેલેથી જ એકદમ નજીકની જગ્યામાં, પૃથ્વીથી દસ કે બે હજાર કિલોમીટરના અંતરે, એક સૌર જ્વાળા (એક નબળું પણ, હિરોશિમાસનું એક દંપતિ), વહાણને અથડાવું, સહેજ પણ તક વિના તેના જીવંત ભરણને નિષ્ક્રિય કરવાની ખાતરી આપવામાં આવે છે. અસ્તિત્વની. તકનીકો અને સામગ્રીના વિકાસના વર્તમાન સ્તરે - આજે આપણી પાસે આને રોકવા માટે સંપૂર્ણપણે કંઈ નથી. આ માટે અને માત્ર આ જ કારણસર, જ્યાં સુધી આપણે આ સમસ્યાનો ઓછામાં ઓછો આંશિક ઉકેલ લાવીશું ત્યાં સુધી માનવતાએ મંગળની મહિનાઓ સુધીની મુસાફરીને મુલતવી રાખવી પડશે. તમારે સૌથી શાંત સૂર્યના સમયગાળા દરમિયાન પણ તેનું આયોજન કરવું પડશે અને તમામ તકનીકી દેવતાઓને ખૂબ પ્રાર્થના કરવી પડશે.

કોસ્મિક કિરણો.આ સર્વવ્યાપી વિલન વસ્તુઓ વહન કરે છે મોટી રકમઊર્જા (LHC કણમાં પંપ કરી શકે છે તેના કરતાં વધુ). તેઓ આપણી આકાશગંગાના અન્ય ભાગોમાંથી આવે છે. પૃથ્વીના વાતાવરણની કવચમાં પ્રવેશતા, આવા બીમ તેના અણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને ડઝનેક ઓછા ઊર્જાસભર કણોમાં તૂટી જાય છે, જે ઓછા ઊર્જાસભર (પણ ખતરનાક) કણોના પ્રવાહમાં વહે છે, અને પરિણામે, આ બધો વૈભવ છે. ગ્રહની સપાટી પર રેડિયેશન વરસાદ તરીકે વહે છે. લગભગ 15% પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગપૃથ્વી પર અવકાશના મુલાકાતીઓનો હિસ્સો છે. તમે દરિયાની સપાટીથી જેટલા ઊંચા રહો છો, તમારા જીવન દરમિયાન તમે જેટલો ઊંચો ડોઝ પકડો છો. અને આ ચોવીસ કલાક થાય છે.

તરીકે શાળા કસરતકલ્પના કરવાનો પ્રયાસ કરો કે સ્પેસશીપ અને તેની "જીવંત સામગ્રી" નું શું થશે જો તેઓ બાહ્ય અવકાશમાં ક્યાંક આવા બીમ દ્વારા સીધા અથડાશે. ચાલો હું તમને યાદ અપાવી દઉં કે મંગળની ફ્લાઇટમાં ઘણા મહિનાઓ લાગશે, આ માટે એક વિશાળ જહાજ બનાવવું પડશે, અને ઉપર વર્ણવેલ "સંપર્ક" (અથવા એક કરતા વધુ) ની સંભાવના ઘણી વધારે છે. કમનસીબે, જીવંત ક્રૂ સાથે લાંબી ફ્લાઇટ્સ દરમિયાન તેને અવગણવું ફક્ત અશક્ય છે.

બીજું શું?

સૂર્યમાંથી પૃથ્વી પર પહોંચતા કિરણોત્સર્ગ ઉપરાંત, ત્યાં સૌર કિરણોત્સર્ગ પણ છે જેને ગ્રહનું ચુંબકમંડળ ભગાડે છે, અંદર જવા દેતું નથી અને, સૌથી અગત્યનું, એકઠું કરે છે*. વાચકોને મળો. આ પૃથ્વીનો રેડિયેશન બેલ્ટ (ERB) છે. તેને વેન એલન બેલ્ટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, કારણ કે તેને વિદેશમાં કહેવામાં આવે છે. અવકાશયાત્રીઓએ તેના પર કાબુ મેળવવો પડશે, જેમ કે તેઓ કહે છે, "સંપૂર્ણ ઝડપે", જેથી માત્ર થોડા કલાકોમાં રેડિયેશનની ઘાતક માત્રા પ્રાપ્ત ન થાય. આ પટ્ટા સાથે વારંવાર સંપર્ક - જો આપણે વિપરીત છીએ સામાન્ય જ્ઞાનઅમે અવકાશયાત્રીઓને મંગળથી પૃથ્વી પર પાછા ફરવાનું નક્કી કરીએ છીએ - તે તેમને સરળતાથી સમાપ્ત કરી શકે છે.

*વેન એલન બેલ્ટના કણોનો નોંધપાત્ર પ્રમાણ પહેલેથી જ પટ્ટામાં જ ખતરનાક ઝડપ મેળવે છે. એટલે કે, તે માત્ર બહારના કિરણોત્સર્ગથી આપણું રક્ષણ કરતું નથી, પણ આ સંચિત રેડિયેશનને પણ વધારે છે.

અત્યાર સુધી આપણે બાહ્ય અવકાશ વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ. પરંતુ આપણે એ ન ભૂલવું જોઈએ કે મંગળ (પૃથ્વીથી વિપરીત) પાસે લગભગ કોઈ ચુંબકીય ક્ષેત્ર નથી**, અને વાતાવરણ પાતળું અને પાતળું છે, તેથી લોકો માત્ર ઉડાન દરમિયાન જ આ નકારાત્મક પરિબળોના સંપર્કમાં આવશે નહીં.

**ઠીક છે, થોડું છે- દક્ષિણ ધ્રુવ નજીક.

તેથી નિષ્કર્ષ. ભાવિ વસાહતીઓ સંભવતઃ ગ્રહની સપાટી પર નહીં (જેમ કે આપણે મહાકાવ્ય મૂવી “મિશન ટુ માર્સ” માં બતાવ્યા પ્રમાણે), પરંતુ ઊંડે સુધી જીવશે. તેની નીચે.

મારે શું કરવું જોઈએ?

સૌ પ્રથમ, દેખીતી રીતે, ભ્રમ ન રાખો કે આ બધી સમસ્યાઓ ઝડપથી ઉકેલાઈ જશે (એક ડઝન અથવા બે કે ત્રણ વર્ષમાં). રેડિયેશન સિકનેસથી ક્રૂના મૃત્યુને ટાળવા માટે, આપણે કાં તો તેમને ત્યાં બિલકુલ મોકલવા પડશે નહીં અને સ્માર્ટ મશીનોની મદદથી જગ્યાનું અન્વેષણ કરવું પડશે (માર્ગ દ્વારા, સૌથી મૂર્ખ નિર્ણય નહીં), અથવા અમારે ખૂબ જ સખત મહેનત કરવી પડશે. , કારણ કે જો હું સાચો છું, તો પછીની અડધી સદીમાં અથવા તેનાથી વધુ લાંબા સમય સુધી એક દેશ (યુએસએ, રશિયા, ચીન પણ) માટે કાયમી વસાહત બનાવીને મંગળ પર લોકોને મોકલવાનું સંપૂર્ણપણે અશક્ય કાર્ય છે. આવા મિશન માટેના એક જહાજ માટે ISS ના એક દંપતીના બાંધકામ અને સંપૂર્ણ જાળવણીની સમકક્ષ રકમનો ખર્ચ થશે (નીચે જુઓ).

અને હા, હું કહેવાનું ભૂલી ગયો છું: મંગળના પ્રણેતા દેખીતી રીતે "આત્મઘાતી બોમ્બર્સ" હશે, કારણ કે અમે મોટે ભાગે તેમને આગામી અડધી સદીમાં મંગળ પર ન તો વળતરની મુસાફરી કે લાંબા અને આરામદાયક જીવન પ્રદાન કરી શકીશું.

જો આપણી પાસે જૂની પૃથ્વીના તમામ સંસાધનો અને તકનીકો હોય તો સૈદ્ધાંતિક રીતે મંગળ પરનું મિશન કેવું હોઈ શકે? તમે કલ્ટ ફિલ્મ "ધ માર્ટિયન" માં જે જોયું તેની સાથે નીચે વર્ણવેલ છે તેની તુલના કરો.

મંગળ પર મિશન. શરતી વાસ્તવિક સંસ્કરણ

પ્રથમ,માનવતાએ ઘણું તાણવું પડશે અને સાયક્લોપીન પ્રમાણ બનાવવું પડશે અવકાશયાનશક્તિશાળી એન્ટિ-રેડિયેશન પ્રોટેક્શન સાથે, જે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની બહારના ક્રૂ પરના નરક કિરણોત્સર્ગના ભારને આંશિક રીતે વળતર આપી શકે છે અને મંગળ પર વધુ કે ઓછા જીવંત વસાહતીઓની ડિલિવરી સુનિશ્ચિત કરી શકે છે - એક રીતે.

આવા જહાજ કેવું દેખાઈ શકે?

આ એક વિશાળ કોલોસસ ટેન્સ (અથવા વધુ સારી છતાં સેંકડો) વ્યાસનો મીટર છે, જે તેના પોતાના ચુંબકીય ક્ષેત્ર (સુપરકન્ડક્ટિંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ) અને તેને ટેકો આપવા માટે ઉર્જા સ્ત્રોતો (પરમાણુ રિએક્ટર) પ્રદાન કરે છે. માળખાના વિશાળ પરિમાણો તેને રેડિયેશન-શોષક સામગ્રીથી અંદરથી ભરવાનું શક્ય બનાવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, તે લીડ ફોમ પ્લાસ્ટિક અથવા સરળ અથવા "ભારે" પાણી સાથે સીલબંધ કન્ટેનર હોઈ શકે છે), જેને ભ્રમણકક્ષામાં પરિવહન કરવું પડશે. દાયકાઓ સુધી (!) અને પ્રમાણમાં નાના લાઇફ સપોર્ટ કેપ્સ્યુલની આસપાસ માઉન્ટ થયેલ છે, જ્યાં પછી અમે અવકાશયાત્રીઓને મૂકીશું.

તેના કદ અને ઊંચી કિંમત ઉપરાંત, મંગળનું જહાજ અત્યંત વિશ્વસનીય અને સૌથી અગત્યનું, નિયંત્રણની દ્રષ્ટિએ સંપૂર્ણપણે સ્વાયત્ત હોવું જોઈએ. ક્રૂને જીવિત પહોંચાડવા માટે, સૌથી સલામત બાબત એ છે કે તેમને કૃત્રિમ કોમામાં મૂકવું અને ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓને ધીમી કરવા માટે તેમને થોડી (માત્ર થોડી ડિગ્રી) ઠંડું કરવું. આ સ્થિતિમાં, લોકો એ) કિરણોત્સર્ગ પ્રત્યે ઓછા સંવેદનશીલ હશે, b) ઓછી જગ્યા લે છે અને સમાન કિરણોત્સર્ગથી બચાવવા માટે સસ્તી છે.

દેખીતી રીતે, જહાજ ઉપરાંત, અમને કૃત્રિમ બુદ્ધિમત્તાની જરૂર છે જે આત્મવિશ્વાસપૂર્વક જહાજને મંગળની ભ્રમણકક્ષામાં પહોંચાડી શકે, વસાહતીઓને તેની સપાટી પર પોતાની જાતને અથવા પ્રક્રિયામાં કાર્ગોને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના અનલોડ કરી શકે, અને પછી, માનવ ભાગીદારી વિના, અવકાશયાત્રીઓને પરત કરી શકે. ચેતના (પહેલેથી જ મંગળ પર). અમારી પાસે હજી સુધી આવી તકનીકો નથી, પરંતુ એવી આશા છે કે આવી AI, અને સૌથી અગત્યનું રાજકીય અને આર્થિક સંસાધનોવર્ણવેલ વહાણના નિર્માણ માટે, અમારી પાસે હશે, કહો, સદીના મધ્યની નજીક.

સારા સમાચાર એ છે કે વસાહતીઓ માટે મંગળની "ફેરી" ફરીથી વાપરી શકાય તેવી હોઈ શકે છે. તેણે પૃથ્વી અને અંતિમ મુકામ વચ્ચેના શટલની જેમ મુસાફરી કરવી પડશે, જે લોકો "કુદરતી કારણોસર" છોડી ગયા છે તેમને બદલવા માટે વસાહતમાં "જીવંત કાર્ગો" ની શિપમેન્ટ પહોંચાડવી પડશે. "નિર્જીવ" કાર્ગો (ખોરાક, પાણી, હવા અને સાધનો) પહોંચાડવા માટે, રેડિયેશન સંરક્ષણની ખાસ જરૂર નથી, તેથી મંગળની ટ્રકમાં સુપરશિપ બનાવવી જરૂરી નથી. તે ફક્ત વસાહતીઓ અને સંભવતઃ છોડના બીજ / યુવાન ફાર્મ પ્રાણીઓના વિતરણ માટે જરૂરી છે.

બીજું, 12-15 વર્ષ માટે 6-12 લોકોના ક્રૂ માટે અગાઉથી મંગળ પર પાણી, ખોરાક અને ઓક્સિજનના સાધનો અને પુરવઠો મોકલવો જરૂરી છે (બધા બળની ઘટનાને ધ્યાનમાં લેતા). આ પોતે એક બિન-તુચ્છ સમસ્યા છે, પરંતુ ચાલો માની લઈએ કે આપણે તેને ઉકેલવા માટેના સંસાધનોમાં મર્યાદિત નથી. ચાલો માની લઈએ કે પૃથ્વી પરના યુદ્ધો અને રાજકીય ઉથલપાથલ શમી ગઈ છે, અને સમગ્ર ગ્રહ મંગળ મિશન માટે એકસાથે કામ કરી રહ્યો છે.

મંગળ પર ફેંકવામાં આવતા સાધનો, જેમ તમે અનુમાન લગાવ્યું હશે, તે સંપૂર્ણ સ્વાયત્ત રોબોટ છે કૃત્રિમ બુદ્ધિઅને કોમ્પેક્ટ દ્વારા સંચાલિત પરમાણુ રિએક્ટર. તેઓએ દસથી દોઢ વર્ષ દરમિયાન પદ્ધતિસર રીતે, પ્રથમ લાલ ગ્રહની સપાટીની નીચે એક ઊંડી ટનલ ખોદવી પડશે. પછી - થોડા વધુ વર્ષોમાં - ટનલનું એક નાનું નેટવર્ક, જેમાં જીવન સહાયક એકમો અને ભાવિ અભિયાન માટે પુરવઠો ખેંચવો પડશે, અને પછી આ બધું એક સ્વાયત્ત પેટા-માર્ટિયન ગામમાં હર્મેટિકલી એસેમ્બલ કરવામાં આવશે.

મેટ્રો જેવા નિવાસ બે કારણોસર શ્રેષ્ઠ ઉકેલ લાગે છે. સૌપ્રથમ, તે મંગળ પર પહેલેથી જ અવકાશયાત્રીઓને કોસ્મિક કિરણોથી બચાવે છે. બીજું, ગ્રહની પેટાળની અવશેષ "માર્સોથર્મલ" પ્રવૃત્તિને લીધે, તે બહાર કરતાં એક ડિગ્રી અથવા બે વધુ ગરમ છે. આ વસાહતીઓને ઊર્જા બચાવવા અને પોતાના મળ પર બટાકા ઉગાડવા બંને માટે ઉપયોગી થશે.

ચાલો સ્પષ્ટતા કરીએ મહત્વપૂર્ણ બિંદુ: તમારે દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં એક વસાહત બનાવવી પડશે, જ્યાં ગ્રહ પર હજુ પણ અવશેષ ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે.

આદર્શરીતે, અવકાશયાત્રીઓએ સપાટી પર બિલકુલ જવું પડશે નહીં (તેઓ કાં તો મંગળને "જીવંત" જોશે નહીં, અથવા તેઓ તેને એકવાર જોશે - ઉતરાણ દરમિયાન). સપાટી પરનું તમામ કામ રોબોટ્સ દ્વારા કરવાનું રહેશે, જેની ક્રિયાઓ વસાહતીઓએ તેમના ટૂંકા જીવન દરમિયાન તેમના બંકરમાંથી નિર્દેશિત કરવી પડશે (સંજોગોના નસીબદાર સંયોજનમાં વીસ વર્ષ).

ત્રીજું,આપણે ક્રૂ પોતે અને તેને પસંદ કરવાની પદ્ધતિઓ વિશે વાત કરવાની જરૂર છે.

બાદમાં માટે આદર્શ યોજના એ છે કે આખી પૃથ્વી પર આનુવંશિક રીતે સમાન (મોનોઝાયગોટિક) જોડિયા બાળકોની શોધ કરવી, જેમાંથી એક હમણાં જ અંગ દાતા બની ગયો છે (ઉદાહરણ તરીકે, "સદનસીબે" કાર અકસ્માતમાં હોવાને કારણે). તે અત્યંત ઉદ્ધત લાગે છે, પરંતુ તે તમને ટેક્સ્ટને અંત સુધી વાંચતા અટકાવવા દેતા નથી.

દાતા ટ્વીન આપણને શું આપે છે?

એક મૃત જોડિયા તેના ભાઈ (અથવા બહેન)ને મંગળ પર આદર્શ વસાહતી બનવાની તક આપે છે. હકીકત એ છે કે પ્રથમનો લાલ અસ્થિ મજ્જા, રેડિયેશનથી સુરક્ષિત કન્ટેનરમાં લાલ ગ્રહ પર પહોંચાડવામાં આવે છે, તે અવકાશયાત્રી જોડિયામાં ટ્રાન્સફ્યુઝ થઈ શકે છે. આનાથી રેડિયેશન સિકનેસ, તીવ્ર લ્યુકેમિયા અને મિશનના વર્ષો દરમિયાન વસાહતીને થવાની શક્યતા રહેલી અન્ય મુશ્કેલીઓથી તેના બચવાની શક્યતા વધી જાય છે.

તેથી, ભાવિ વસાહતીઓ માટે સ્ક્રીનીંગ પ્રક્રિયા કેવી દેખાય છે?

અમે કેટલાક મિલિયન જોડિયા પસંદ કરીએ છીએ. અમે તેમાંથી એકને કંઈક થાય ત્યાં સુધી રાહ જોઈએ છીએ અને બાકીનાને ઑફર કરીએ છીએ. કહો કે, એક લાખ સંભવિત ઉમેદવારોની ભરતી કરવામાં આવી છે. હવે, આ પૂલની અંદર, અમે મનોવૈજ્ઞાનિક સુસંગતતા અને વ્યાવસાયિક યોગ્યતા માટે અંતિમ પસંદગી કરીએ છીએ.

સ્વાભાવિક રીતે, નમૂનાને વિસ્તૃત કરવા માટે, અવકાશયાત્રીઓને સમગ્ર પૃથ્વી પર પસંદ કરવા પડશે, એક કે બે દેશોમાં નહીં.

અલબત્ત, ખાસ કરીને રેડિયેશન સામે પ્રતિરોધક એવા ઉમેદવારોને ઓળખવા માટે કેટલીક ટેક્નોલોજી ખૂબ મદદરૂપ થશે. તે જાણીતું છે કે કેટલાક લોકો અન્ય કરતા રેડિયેશન માટે વધુ પ્રતિરોધક છે. ચોક્કસ આનુવંશિક માર્કર્સનો ઉપયોગ કરીને તેને ઓળખી શકાય છે. જો આપણે આ પદ્ધતિ સાથે જોડિયા બાળકો સાથેના વિચારને પૂરક બનાવીએ, તો તેઓએ સાથે મળીને મંગળના વસાહતીઓના અસ્તિત્વ દરમાં નોંધપાત્ર વધારો કરવો જોઈએ.

વધુમાં, શૂન્ય ગુરુત્વાકર્ષણ ધરાવતા લોકોમાં અસ્થિમજ્જાને કેવી રીતે ટ્રાન્સફ્યુઝ કરવું તે શીખવું ઉપયોગી થશે. આ માત્ર એક જ વસ્તુ નથી કે જેની આ પ્રોજેક્ટ માટે ખાસ શોધ કરવાની હોય, પરંતુ, સદભાગ્યે, અમારી પાસે હજુ પણ સમય છે, અને ISS હજી પણ પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં અટકી રહ્યું છે જાણે કે ખાસ કરીને આવી તકનીકોના પરીક્ષણ માટે.

પી.એસ. હું ખાસ કરીને એક આરક્ષણ કરવું જ જોઈએ કે સિદ્ધાંત દુશ્મન અવકાશ યાત્રાહું નથી અને હું માનું છું કે વહેલા કે પછી "જગ્યા આપણી હશે." એકમાત્ર પ્રશ્ન એ છે કે આ સફળતાની કિંમત, તેમજ માનવતા જરૂરી તકનીકો વિકસાવવામાં ખર્ચ કરશે તે સમય. મને લાગે છે કે, વિજ્ઞાન સાહિત્ય અને લોકપ્રિય સંસ્કૃતિના પ્રભાવ હેઠળ, આપણામાંના ઘણા રસ્તામાં આવતી મુશ્કેલીઓને સમજવાની બાબતમાં તદ્દન બેદરકાર છે. આ ભાગને થોડો વધુ શાંત બનાવવા માટે« કોસ્મો-આશાવાદીઓ» અને આ લખાણ લખવામાં આવ્યું હતું.

કેટલાક ભાગોમાં હું તમને કહીશ કે લાંબા ગાળે માનવ અવકાશ સંશોધન અંગે આપણી પાસે અન્ય કયા વિકલ્પો છે.

સૌર કિરણોત્સર્ગ જેવી વિભાવના ઘણા લાંબા સમય પહેલા જાણીતી બની છે. અસંખ્ય અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે તેમ, તે હવાના આયનીકરણના સ્તરને વધારવા માટે હંમેશા જવાબદાર નથી.

આ લેખ 18 વર્ષથી વધુ ઉંમરના લોકો માટે બનાવાયેલ છે

શું તમે પહેલેથી જ 18 વર્ષના થયા છો?

કોસ્મિક રેડિયેશન: સત્ય કે દંતકથા?

કોસ્મિક કિરણો એ કિરણોત્સર્ગ છે જે સુપરનોવા વિસ્ફોટ દરમિયાન દેખાય છે, તેમજ સૂર્યમાં થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે દેખાય છે. કિરણોની ઉત્પત્તિની વિવિધ પ્રકૃતિ તેમની મૂળભૂત લાક્ષણિકતાઓને પણ અસર કરે છે. કોસ્મિક કિરણો કે જે આપણા સૌરમંડળની બહાર અવકાશમાંથી પ્રવેશ કરે છે તેને બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે - ગેલેક્ટિક અને ઇન્ટરગાલેક્ટિક. પછીની પ્રજાતિઓ ઓછામાં ઓછી અભ્યાસ કરે છે, કારણ કે તેમાં પ્રાથમિક રેડિયેશનની સાંદ્રતા ન્યૂનતમ છે. એટલે કે, આંતરગાલેક્ટિક રેડિયેશનનું ખાસ મહત્વ નથી, કારણ કે તે આપણા વાતાવરણમાં સંપૂર્ણપણે તટસ્થ છે.

કમનસીબે, આકાશગંગા નામની આપણી આકાશગંગામાંથી આપણી પાસે આવેલા કિરણો વિશે પણ એટલું જ કહી શકાય. હકીકત એ છે કે તેનું કદ 10,000 પ્રકાશ વર્ષ કરતાં વધી ગયું હોવા છતાં, આકાશગંગાના એક છેડે રેડિયેશન ક્ષેત્રમાં કોઈપણ ફેરફારો તરત જ બીજા પર ફરી વળશે.

અવકાશમાંથી રેડિયેશનના જોખમો

સીધું કોસ્મિક રેડિયેશનજીવંત જીવ માટે વિનાશક છે, તેથી તેનો પ્રભાવ મનુષ્યો માટે અત્યંત જોખમી છે. સદનસીબે, આપણી પૃથ્વી વાતાવરણના ગાઢ ગુંબજ દ્વારા આ સ્પેસ એલિયન્સથી વિશ્વસનીય રીતે સુરક્ષિત છે. તે પૃથ્વી પરના તમામ જીવન માટે ઉત્તમ રક્ષણ તરીકે સેવા આપે છે, કારણ કે તે સીધા કોસ્મિક રેડિયેશનને તટસ્થ કરે છે. પરંતુ સંપૂર્ણપણે નહીં. જ્યારે તે હવા સાથે અથડાય છે, ત્યારે તે આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના નાના કણોમાં તૂટી જાય છે, જેમાંથી દરેક પ્રવેશ કરે છે. વ્યક્તિગત પ્રતિક્રિયાતેના અણુઓ સાથે. આમ, અવકાશમાંથી ઉચ્ચ-ઊર્જાનું રેડિયેશન નબળું પડી જાય છે અને ગૌણ રેડિયેશન બનાવે છે. તે જ સમયે, તે તેની ઘાતકતા ગુમાવે છે - રેડિયેશનનું સ્તર લગભગ એક્સ-રે જેટલું જ બને છે. પરંતુ ગભરાશો નહીં - જ્યારે તે પૃથ્વીના વાતાવરણમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે આ રેડિયેશન સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ જાય છે. કોસ્મિક કિરણોના સ્ત્રોત ગમે તે હોય, અને તેમની પાસે ગમે તેટલી શક્તિ હોય, આપણા ગ્રહની સપાટી પર રહેલી વ્યક્તિ માટે જોખમ ન્યૂનતમ છે. તે અવકાશયાત્રીઓને જ મૂર્ત નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. તેઓ સીધા કોસ્મિક રેડિયેશનના સંપર્કમાં આવે છે, કારણ કે તેમની પાસે વાતાવરણના સ્વરૂપમાં કુદરતી રક્ષણ નથી.

કોસ્મિક કિરણો દ્વારા પ્રકાશિત ઊર્જા મુખ્યત્વે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રને અસર કરે છે. ચાર્જ્ડ ionizing કણો શાબ્દિક તે બોમ્બમારો અને સૌથી સુંદર કારણ બને છે વાતાવરણીય ઘટના- પરંતુ આટલું જ નથી - કિરણોત્સર્ગી કણો, તેમના સ્વભાવને લીધે, વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં ખામી સર્જી શકે છે. અને જો છેલ્લી સદીમાં આનાથી ઘણી અગવડતા ન હતી, તો આપણા સમયમાં આ એક ખૂબ જ ગંભીર સમસ્યા છે, કારણ કે સૌથી વધુ મહત્વપૂર્ણ પાસાઓઆધુનિક જીવન.

અવકાશમાંથી આ મુલાકાતીઓ માટે મનુષ્યો પણ સંવેદનશીલ હોય છે, જો કે કોસ્મિક કિરણોની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ ખૂબ ચોક્કસ છે. આયોનાઇઝ્ડ કણો (એટલે ​​​​કે ગૌણ રેડિયેશન) પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રને અસર કરે છે, જેના કારણે વાતાવરણમાં તોફાન થાય છે. દરેક વ્યક્તિ જાણે છે કે માનવ શરીરમાં પાણીનો સમાવેશ થાય છે, જે ચુંબકીય સ્પંદનો માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ છે. આમ, કોસ્મિક રેડિયેશન કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર સિસ્ટમને અસર કરે છે અને હવામાન પ્રત્યે સંવેદનશીલ લોકોમાં ખરાબ સ્વાસ્થ્યનું કારણ બને છે. આ, અલબત્ત, અપ્રિય છે, પરંતુ કોઈ પણ રીતે જીવલેણ નથી.

પૃથ્વીને સૌર કિરણોત્સર્ગથી શું રક્ષણ આપે છે?

સૂર્ય એક તારો છે, જેની ઊંડાઈમાં વિવિધ થર્મલ પ્રક્રિયાઓ સતત થાય છે. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ, જે મજબૂત ઊર્જા ઉત્સર્જન સાથે છે. આ ચાર્જ થયેલા કણોને સૌર પવન કહેવામાં આવે છે અને તે આપણી પૃથ્વી પર અથવા તેના ચુંબકીય ક્ષેત્ર પર મજબૂત પ્રભાવ ધરાવે છે. તે તેની સાથે છે કે ionized કણો ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જે આધાર બનાવે છે સૌર પવન.

અનુસાર નવીનતમ સંશોધનવિશ્વભરના વૈજ્ઞાનિકો, વિશેષ ભૂમિકાઆપણા ગ્રહનું પ્લાઝ્મા શેલ સૌર પવનને તટસ્થ કરવામાં ભૂમિકા ભજવે છે. આ નીચે પ્રમાણે થાય છે: સૌર કિરણોત્સર્ગ પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે અથડાય છે અને વિખેરાઈ જાય છે. જ્યારે તે ખૂબ હોય છે, ત્યારે પ્લાઝ્મા શેલ ફટકો લે છે, અને સમાન ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા શોર્ટ સર્કિટ. આવા સંઘર્ષનું પરિણામ રક્ષણાત્મક કવચમાં તિરાડો હોઈ શકે છે. પરંતુ કુદરતે આ માટે પણ પ્રદાન કર્યું છે - ઠંડા પ્લાઝ્માના પ્રવાહો પૃથ્વીની સપાટીથી ઉગે છે અને નબળા સંરક્ષણવાળા સ્થળોએ ધસી આવે છે. આમ, આપણા ગ્રહનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર અવકાશમાંથી થતી અસરને પ્રતિબિંબિત કરે છે.

પરંતુ તે હકીકત જણાવવા યોગ્ય છે કે સૌર કિરણોત્સર્ગ, કોસ્મિક રેડિયેશનથી વિપરીત, હજી પણ પૃથ્વી પર પહોંચે છે. તે જ સમયે, તમારે નિરર્થક ચિંતા ન કરવી જોઈએ, કારણ કે સારમાં આ સૂર્યની ઊર્જા છે, જે વિખરાયેલી સ્થિતિમાં આપણા ગ્રહની સપાટી પર પડવી જોઈએ. આમ, તે પૃથ્વીની સપાટીને ગરમ કરે છે અને તેના પર જીવન વિકસાવવામાં મદદ કરે છે. આમ, તે સ્પષ્ટ રીતે અલગ પાડવા યોગ્ય છે વિવિધ પ્રકારોરેડિયેશન, કારણ કે તેમાંના કેટલાક પાસે માત્ર નથી નકારાત્મક અસર, પણ જીવંત સજીવોની સામાન્ય કામગીરી માટે પણ જરૂરી છે.

જો કે, પૃથ્વી પરના તમામ પદાર્થો સૌર કિરણોત્સર્ગ માટે સમાન રીતે સંવેદનશીલ નથી. એવી સપાટીઓ છે જે તેને અન્ય કરતા વધુ શોષી લે છે. આ, એક નિયમ તરીકે, અલ્બેડો (સૌર કિરણોત્સર્ગને પ્રતિબિંબિત કરવાની ક્ષમતા) ના ન્યૂનતમ સ્તર સાથેની અંતર્ગત સપાટીઓ છે - આ પૃથ્વી, જંગલ, રેતી છે.

આમ, પૃથ્વીની સપાટી પરનું તાપમાન, તેમજ અવધિ દિવસના પ્રકાશ કલાકોવાતાવરણ દ્વારા કેટલું સૌર કિરણોત્સર્ગ શોષાય છે તેના પર સીધો આધાર રાખે છે. હું કહેવા માંગુ છું કે મોટાભાગની ઊર્જા હજી પણ આપણા ગ્રહની સપાટી પર પહોંચે છે, કારણ કે પૃથ્વીનું હવાનું શેલ ફક્ત ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમના કિરણો માટે અવરોધ તરીકે કામ કરે છે. પરંતુ યુવી કિરણો માત્ર આંશિક રીતે તટસ્થ થાય છે, જે મનુષ્યો અને પ્રાણીઓમાં ત્વચાની કેટલીક સમસ્યાઓ તરફ દોરી જાય છે.

માનવ શરીર પર સૌર કિરણોત્સર્ગનો પ્રભાવ

જ્યારે સૌર કિરણોત્સર્ગના ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમના કિરણોના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે થર્મલ અસર સ્પષ્ટપણે પોતાને પ્રગટ કરે છે. તે વાસોડિલેશનને પ્રોત્સાહન આપે છે, રક્તવાહિની તંત્રને ઉત્તેજન આપે છે અને ત્વચાના શ્વસનને સક્રિય કરે છે. પરિણામે, શરીરની મુખ્ય પ્રણાલીઓ આરામ કરે છે, અને એન્ડોર્ફિન્સ (સુખના હોર્મોન્સ) નું ઉત્પાદન વધે છે, જેમાં એનાલજેસિક અને બળતરા વિરોધી અસર હોય છે. ગરમી મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓને પણ અસર કરે છે, ચયાપચયને સક્રિય કરે છે.

સૌર કિરણોત્સર્ગમાંથી પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગમાં નોંધપાત્ર ફોટોકેમિકલ અસર હોય છે, જે સક્રિય થાય છે મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓપેશીઓમાં. આ પ્રકારનું સૌર કિરણોત્સર્ગ મનુષ્યને સ્પર્શની સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રણાલીઓમાંની એકનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. બહારની દુનિયા- દ્રષ્ટિ. આ ક્વોન્ટા છે કે આપણે એ હકીકત માટે આભારી થવું જોઈએ કે આપણે બધું રંગમાં જોઈએ છીએ.

મહત્વપૂર્ણ પ્રભાવિત પરિબળો

ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમનું સૌર કિરણોત્સર્ગ પણ મગજની પ્રવૃત્તિને ઉત્તેજિત કરે છે અને માનવ માનસિક સ્વાસ્થ્ય માટે જવાબદાર છે. તે પણ મહત્વનું છે કે આ પ્રકારની સૌર ઊર્જા આપણી જૈવિક લયને અસર કરે છે, એટલે કે તબક્કાઓ સક્રિય કાર્યઅને ઊંઘ.

પ્રકાશ કણો વિના, ઘણી મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ જોખમમાં હશે, જે વિકાસ તરફ દોરી શકે છે વિવિધ રોગોઅનિદ્રા અને હતાશા સહિત. ઉપરાંત, સૌર પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ સાથે ન્યૂનતમ સંપર્ક સાથે, વ્યક્તિની કાર્ય કરવાની ક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થાય છે, અને શરીરમાં મોટાભાગની પ્રક્રિયાઓ ધીમી પડી જાય છે.

યુવી કિરણોત્સર્ગ આપણા શરીર માટે ખૂબ ઉપયોગી છે, કારણ કે તે રોગપ્રતિકારક પ્રક્રિયાઓને પણ ઉત્તેજિત કરે છે, એટલે કે, તે શરીરના સંરક્ષણને ઉત્તેજિત કરે છે. તે પોર્ફિરાઇટના ઉત્પાદન માટે પણ જરૂરી છે, જે આપણી ત્વચામાં છોડના હરિતદ્રવ્યનું એનાલોગ છે. જો કે, વધુ પડતા યુવી કિરણો બર્નનું કારણ બની શકે છે, તેથી મહત્તમ સૌર પ્રવૃત્તિના સમયગાળા દરમિયાન પોતાને આનાથી કેવી રીતે યોગ્ય રીતે સુરક્ષિત રાખવું તે જાણવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

જેમ તમે જોઈ શકો છો, આપણા શરીર માટે સૌર કિરણોત્સર્ગના ફાયદા નિર્વિવાદ છે. ઘણા લોકો ખૂબ જ ચિંતિત છે કે શું ખોરાક આ પ્રકારના રેડિયેશનને શોષી લે છે અને શું તે દૂષિત ખોરાક ખાવું જોખમી છે. હું પુનરાવર્તન કરું છું - સૌર ઊર્જાને કોસ્મિક અથવા અણુ રેડિયેશન સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી, જેનો અર્થ છે કે તેનાથી ડરવાની કોઈ જરૂર નથી. અને તેને ટાળવું અર્થહીન હશે... હજુ સુધી કોઈએ સૂર્યથી બચવાનો માર્ગ શોધી નથી.

કોસ્મિક રેડિયેશન સામેની લડાઈમાં વિજ્ઞાનીઓ મંગળની શોધ કેવી રીતે કરશે તે અંગેની કોમિક.

તે અવકાશયાત્રીઓને કિરણોત્સર્ગથી બચાવવા માટે ભાવિ સંશોધન માટે અનેક માર્ગોની તપાસ કરે છે, જેમાં ડ્રગ થેરાપી, આનુવંશિક ઇજનેરી અને હાઇબરનેશન ટેકનોલોજીનો સમાવેશ થાય છે. લેખકો એ પણ નોંધે છે કે કિરણોત્સર્ગ અને વૃદ્ધત્વ શરીરને સમાન રીતે મારી નાખે છે, અને સૂચવે છે કે એકનો સામનો કરવાની રીતો બીજા સામે પણ કામ કરી શકે છે. શીર્ષકમાં લડાઈના સૂત્ર સાથેનો લેખ: વિવા લા રેડિયોરેસિસ્ટન્સ! ("લોંગ લાઇવ રેડિયેશન રેઝિસ્ટન્સ!") ઓન્કોટાર્ગેટ મેગેઝિનમાં પ્રકાશિત થયું હતું.

"અવકાશ સંશોધનનું પુનરુજ્જીવન સંભવતઃ મંગળ અને ઊંડા અવકાશમાં પ્રથમ માનવ મિશન તરફ દોરી જશે. પરંતુ વધેલા કોસ્મિક રેડિયેશનની સ્થિતિમાં ટકી રહેવા માટે, લોકોએ બાહ્ય પરિબળો સામે વધુ પ્રતિરોધક બનવું પડશે. આ લેખમાં, અમે ઉન્નત રેડિયોરેઝિસ્ટન્સ, તણાવ પ્રતિકાર અને વૃદ્ધત્વ પ્રતિકાર પ્રાપ્ત કરવા માટેની પદ્ધતિનો પ્રસ્તાવ આપીએ છીએ. વ્યૂહરચના પર કામ કરતી વખતે, અમે રશિયા, તેમજ NASA, યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સી, કેનેડિયન રેડિયેશન સેન્ટર અને વિશ્વભરના 25 થી વધુ અન્ય કેન્દ્રોમાંથી અગ્રણી વૈજ્ઞાનિકોને સાથે લાવ્યા. રેડિયોરેસિસ્ટન્સ ટેક્નોલોજીઓ પૃથ્વી પર પણ ઉપયોગી થશે, ખાસ કરીને જો "આડઅસર" તંદુરસ્ત દીર્ધાયુષ્ય હોય," એમઆઈપીટીના સહયોગી પ્રોફેસર એલેક્ઝાન્ડર ઝાવરોન્કોવ ટિપ્પણી કરે છે.

. " alt="અમે ખાતરી કરીશું કે કિરણોત્સર્ગ માનવતાને અવકાશ પર વિજય મેળવતા અને મંગળને વસાહત બનાવતા અટકાવશે નહીં. વૈજ્ઞાનિકોનો આભાર, અમે લાલ ગ્રહ પર ઉડાન ભરીશું અને ત્યાં ડિસ્કો અને બરબેકયુ કરીશું. . " src="/sites/default/files/images_custom/2018/03/mars7.png">!}

અમે એ સુનિશ્ચિત કરીશું કે કિરણોત્સર્ગ માનવતાને અવકાશ પર વિજય મેળવવા અને મંગળને વસાહત બનાવવાથી રોકે નહીં. વૈજ્ઞાનિકોનો આભાર, અમે લાલ ગ્રહ પર ઉડીશું અને ત્યાં ડિસ્કો અને બરબેકયુ કરીશું .

અવકાશ વિરુદ્ધ માણસ

“કોસ્મિક સ્કેલ પર, આપણો ગ્રહ માત્ર એક નાનું જહાજ છે, જે કોસ્મિક રેડિયેશનથી સારી રીતે સુરક્ષિત છે. પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર સૌર અને ગેલેક્ટીક ચાર્જ થયેલા કણોને વિચલિત કરે છે, જેનાથી ગ્રહની સપાટી પરના કિરણોત્સર્ગના સ્તરમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે. લાંબા-અંતરની અવકાશ ઉડાન દરમિયાન અને ખૂબ નબળા ચુંબકીય ક્ષેત્રો (ઉદાહરણ તરીકે, મંગળ) ગ્રહોના વસાહતીકરણ દરમિયાન, આવી કોઈ સુરક્ષા રહેશે નહીં, અને અવકાશયાત્રીઓ અને વસાહતીઓ પ્રચંડ ઊર્જા સાથે ચાર્જ થયેલા કણોના પ્રવાહના સતત સંપર્કમાં રહેશે. હકીકતમાં, માનવતાનું અવકાશ ભાવિ આપણે આ સમસ્યાને કેવી રીતે દૂર કરીએ છીએ તેના પર નિર્ભર કરે છે," ફેડરલ મેડિકલ બાયોફિઝિકલ સેન્ટરના પ્રાયોગિક રેડિયોબાયોલોજી અને રેડિયેશન મેડિસિન વિભાગના વડા, રશિયન એકેડેમી ઑફ સાયન્સના પ્રોફેસર, એ.આઈ. બર્નાઝયાનના નામ પર શેર કરે છે. નવીનતાના વિકાસ માટે પ્રયોગશાળા દવાઓ MIPT એન્ડ્રીયન ઓસિપોવ.

માણસ અવકાશના જોખમો સામે અસુરક્ષિત છે: સૌર કિરણોત્સર્ગ, ગેલેક્ટીક કોસ્મિક કિરણો, ચુંબકીય ક્ષેત્રો, મંગળનું કિરણોત્સર્ગી વાતાવરણ, પૃથ્વીનો રેડિયેશન પટ્ટો, માઇક્રોગ્રેવિટી (વજનહીનતા).

માનવતા મંગળ પર વસાહત બનાવવાનું ગંભીર લક્ષ્ય ધરાવે છે - સ્પેસએક્સ 2024 ની શરૂઆતમાં માણસોને લાલ ગ્રહ પર પહોંચાડવાનું વચન આપે છે, પરંતુ કેટલીક નોંધપાત્ર સમસ્યાઓ હજી ઉકેલાઈ નથી. આમ, અવકાશયાત્રીઓ માટે આરોગ્યના મુખ્ય જોખમોમાંનું એક કોસ્મિક રેડિયેશન છે. આયોનાઇઝિંગ રેડિયેશન જૈવિક અણુઓને નુકસાન પહોંચાડે છે, ખાસ કરીને ડીએનએ, જે તરફ દોરી જાય છે વિવિધ ઉલ્લંઘનો: નર્વસ સિસ્ટમ, કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર સિસ્ટમઅને, મુખ્યત્વે, કેન્સર માટે. વૈજ્ઞાનિકો દળોમાં જોડાવાનો પ્રસ્તાવ મૂકે છે અને, ઉપયોગ કરીને નવીનતમ સિદ્ધિઓબાયોટેકનોલોજી, માનવ રેડિયોરેસિસ્ટન્સ વધારશે જેથી તે ઊંડા અવકાશની વિશાળતાને જીતી શકે અને અન્ય ગ્રહોને વસાહત બનાવી શકે.

માનવ સંરક્ષણ

શરીર પાસે ડીએનએના નુકસાનથી પોતાને બચાવવા અને તેને સુધારવાના માર્ગો છે. આપણા ડીએનએ સતત કુદરતી કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં આવે છે, તેમજ સક્રિય સ્વરૂપોઓક્સિજન (ROS), જે સામાન્ય સેલ્યુલર શ્વસન દરમિયાન રચાય છે. પરંતુ જ્યારે ડીએનએનું સમારકામ કરવામાં આવે છે, ખાસ કરીને ગંભીર નુકસાનના કિસ્સામાં, ભૂલો થઈ શકે છે. ડીએનએ નુકસાનનું સંચય એ વૃદ્ધત્વના મુખ્ય કારણોમાંનું એક માનવામાં આવે છે, તેથી રેડિયેશન અને વૃદ્ધત્વ માનવતાના સમાન દુશ્મનો છે. જો કે, કોષો કિરણોત્સર્ગને અનુકૂળ થઈ શકે છે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે કિરણોત્સર્ગની નાની માત્રા માત્ર કોઈ નુકસાન પહોંચાડી શકતી નથી, પરંતુ વધુ માત્રાનો સામનો કરવા માટે કોષોને પણ તૈયાર કરી શકે છે. હાલમાં, આંતરરાષ્ટ્રીય રેડિયેશન સંરક્ષણ ધોરણો આને ધ્યાનમાં લેતા નથી. તાજેતરના સંશોધનો સૂચવે છે કે ત્યાં ચોક્કસ રેડિયેશન થ્રેશોલ્ડ છે, જેની નીચે સિદ્ધાંત "પ્રશિક્ષણમાં સખત, યુદ્ધમાં સરળ" લાગુ પડે છે. લેખના લેખકો માને છે કે તેમને સેવામાં લેવા માટે રેડિયો અનુકૂલનક્ષમતાની પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ કરવો જરૂરી છે.

રેડિયોરેસિસ્ટન્સ વધારવાની રીતો: 1) જનીન ઉપચાર, મલ્ટિપ્લેક્સ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ, પ્રાયોગિક ઉત્ક્રાંતિ; 2) બાયોબેન્કિંગ, રિજનરેટિવ ટેક્નોલોજી, ટીશ્યુ અને ઓર્ગન એન્જિનિયરિંગ, પ્રેરિત સેલ રિન્યુઅલ, સેલ થેરાપી; 3) રેડિયોપ્રોટેક્ટર્સ, ગેરોપ્રોટેક્ટર્સ, એન્ટીઑકિસડન્ટો; 4) હાઇબરનેશન; 5) deuterated કાર્બનિક ઘટકો; 6) રેડિયોરેસિસ્ટન્ટ લોકોની તબીબી પસંદગી.

MIPT ખાતે આયુષ્ય અને વૃદ્ધત્વની જિનેટિક્સની પ્રયોગશાળાના વડા, રશિયન એકેડેમી ઑફ સાયન્સના અનુરૂપ સભ્ય, ડૉક્ટર જૈવિક વિજ્ઞાનએલેક્સી મોસ્કેલેવ સમજાવે છે: “મોડેલ પ્રાણીઓના જીવનકાળ પર આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના ઓછા ડોઝની અસરોના અમારા લાંબા ગાળાના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે નાની નુકસાનકારક અસરો કોશિકાઓ અને શરીરની પોતાની સંરક્ષણ પ્રણાલીઓને ઉત્તેજિત કરી શકે છે (ડીએનએ રિપેર, હીટ શોક પ્રોટીન, દૂર કરવું. બિન-સધ્ધર કોષો, જન્મજાત પ્રતિરક્ષા). જો કે, અવકાશમાં, મનુષ્યો રેડિયેશન ડોઝની મોટી અને વધુ જોખમી શ્રેણીનો સામનો કરશે. અમે ગેરોપ્રોટેક્ટર્સનો મોટો ડેટાબેઝ એકઠો કર્યો છે. પ્રાપ્ત જ્ઞાન સૂચવે છે કે તેમાંના ઘણા સક્રિયકરણની પદ્ધતિ અનુસાર કાર્ય કરે છે અનામત ક્ષમતાઓ, તણાવ પ્રતિકાર વધારો. સંભવ છે કે આવી ઉત્તેજના બાહ્ય અવકાશના ભાવિ વસાહતીઓને મદદ કરશે.

અવકાશયાત્રી એન્જિનિયરિંગ

તદુપરાંત, રેડિયોરેસિસ્ટન્સ લોકોમાં અલગ છે: કેટલાક રેડિયેશન માટે વધુ પ્રતિરોધક છે, અન્ય ઓછા. રેડિયોરેસિસ્ટન્ટ વ્યક્તિઓની તબીબી પસંદગીમાં સંભવિત ઉમેદવારો પાસેથી કોષના નમૂના લેવા અને આ કોષોની રેડિયોએડેપ્ટિવિટીનું વ્યાપકપણે વિશ્લેષણ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. જેઓ રેડિયેશન માટે સૌથી વધુ પ્રતિરોધક છે તેઓ અવકાશમાં ઉડશે. આ ઉપરાંત, પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગના ઉચ્ચ સ્તરવાળા વિસ્તારોમાં રહેતા લોકો અથવા તેમના વ્યવસાયમાં તેના સંપર્કમાં આવતા લોકોનો જીનોમ-વ્યાપક અભ્યાસ હાથ ધરવાનું શક્ય છે. કેન્સર અને અન્ય રેડિયેશન-સંબંધિત રોગો માટે ઓછા સંવેદનશીલ લોકોમાં જીનોમિક તફાવતો ભવિષ્યમાં અલગ કરી શકાય છે અને આધુનિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને અવકાશયાત્રીઓમાં "ઇન્સ્ટિલ" કરી શકાય છે. આનુવંશિક ઇજનેરી, જેમ કે જીનોમ સંપાદન.

ત્યાં ઘણા વિકલ્પો છે જેના માટે રેડિયોરેસિસ્ટન્સ વધારવા માટે જનીનો દાખલ કરવાની જરૂર છે. પ્રથમ, એન્ટીઑકિસડન્ટ જનીન રેડિયેશન દ્વારા ઉત્પાદિત પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓથી કોષોને સુરક્ષિત કરવામાં મદદ કરશે. કેટલાક પ્રાયોગિક જૂથોએ આવા ટ્રાન્સજેન્સનો ઉપયોગ કરીને રેડિયેશન પ્રત્યે સંવેદનશીલતા ઘટાડવાનો સફળતાપૂર્વક પ્રયાસ કર્યો છે. જો કે, આ પદ્ધતિ તમને કિરણોત્સર્ગના સીધા સંપર્કથી બચાવશે નહીં, ફક્ત પરોક્ષ સંપર્કથી.

તમે ડીએનએ રિપેર માટે જવાબદાર પ્રોટીન માટે જનીનો દાખલ કરી શકો છો. આવા પ્રયોગો પહેલાથી જ હાથ ધરવામાં આવ્યા છે - કેટલાક જનીનો ખરેખર મદદ કરે છે, અને કેટલાક જીનોમિક અસ્થિરતામાં વધારો કરે છે, તેથી આ ક્ષેત્ર નવા સંશોધનની રાહ જુએ છે.

વધુ આશાસ્પદ પદ્ધતિ એ રેડિયોપ્રોટેક્ટીવ ટ્રાન્સજેન્સનો ઉપયોગ છે. ઘણા સજીવો (જેમ કે ટાર્ડિગ્રેડ) પાસે રેડિયોરેસિસ્ટન્સની ઊંચી ડિગ્રી હોય છે, અને જો આપણે શોધી કાઢીએ કે આની પાછળ કયા જનીનો અને મોલેક્યુલર મિકેનિઝમ્સ છે, તો તે જનીન ઉપચારનો ઉપયોગ કરીને મનુષ્યમાં અનુવાદિત થઈ શકે છે. 50% ટાર્ડિગ્રેડ્સને મારવા માટે, તમારે માનવો માટે ઘાતક કરતાં 1000 ગણી વધારે રેડિયેશન ડોઝની જરૂર છે. તાજેતરમાં, એક પ્રોટીનની શોધ કરવામાં આવી હતી જે આવી સહનશક્તિ માટેના પરિબળોમાંનું એક માનવામાં આવે છે - કહેવાતા નુકસાનને દબાવનાર Dsup. માનવ કોષ રેખા સાથેના પ્રયોગમાં, તે બહાર આવ્યું છે કે Dsup જનીનનો પરિચય 40% જેટલો નુકસાન ઘટાડે છે. આ જનીનને મનુષ્યોને કિરણોત્સર્ગથી બચાવવા માટે આશાસ્પદ ઉમેદવાર બનાવે છે.

ફાઇટરની ફર્સ્ટ એઇડ કીટ

દવાઓ કે જે વધે છે કિરણોત્સર્ગ રક્ષણસજીવને "રેડિયોપ્રોટેક્ટર્સ" કહેવામાં આવે છે. આજની તારીખે, માત્ર એક જ FDA-મંજૂર રેડિયોપ્રોટેક્ટર છે. પરંતુ સેનાઇલ પેથોલોજીની પ્રક્રિયામાં સામેલ કોશિકાઓમાં મુખ્ય સિગ્નલિંગ માર્ગો પણ રેડિયેશનના પ્રતિભાવોમાં સામેલ છે. તેના આધારે, જીરોપ્રોટેક્ટર્સ - દવાઓ કે જે વૃદ્ધત્વના દરને ઘટાડે છે અને આયુષ્યને લંબાવે છે - પણ રેડિયોપ્રોટેક્ટર તરીકે સેવા આપી શકે છે. Geroprotectors.org અને DrugAge ડેટાબેસેસ અનુસાર, 400 થી વધુ સંભવિત geroprotectors છે. લેખકો માને છે કે તે ધ્યાનમાં લેવા માટે ઉપયોગી થશે હાલની દવાઓજીરો- અને રેડિયોપ્રોટેક્ટીવ ગુણધર્મોની હાજરી માટે.

કારણ કે આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ દ્વારા પણ કાર્ય કરે છે, રેડોક્સ શોષક, અથવા, વધુ સરળ રીતે કહીએ તો, ગ્લુટાથિઓન, એનએડી અને તેના પુરોગામી એનએમએન જેવા એન્ટીઑકિસડન્ટો, રેડિયેશનનો સામનો કરવામાં મદદ કરી શકે છે. બાદમાં ડીએનએ નુકસાનના પ્રતિભાવમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે અને તેથી તે કિરણોત્સર્ગ અને વૃદ્ધત્વ સામે રક્ષણના દૃષ્ટિકોણથી ખૂબ રસ ધરાવે છે.

હાઇબરનેશનમાં હાઇપરનેશન

પ્રથમ અવકાશ ફ્લાઇટના પ્રારંભ પછી તરત જ, સોવિયેત સ્પેસ પ્રોગ્રામના અગ્રણી ડિઝાઇનર, સેરગેઈ કોરોલેવ, વિકાસ કરવાનું શરૂ કર્યું. મહત્વાકાંક્ષી પ્રોજેક્ટમંગળ પર માનવસહિત ફ્લાઇટ. તેમનો વિચાર લાંબી અવકાશ યાત્રા દરમિયાન ક્રૂને હાઇબરનેશનની સ્થિતિમાં મૂકવાનો હતો. હાઇબરનેશન દરમિયાન, શરીરની બધી પ્રક્રિયાઓ ધીમી પડી જાય છે. પ્રાણીઓ સાથેના પ્રયોગો દર્શાવે છે કે આ સ્થિતિમાં, આત્યંતિક પરિબળો સામે પ્રતિકાર વધે છે: નીચા તાપમાન, કિરણોત્સર્ગની ઘાતક માત્રા, ઓવરલોડ વગેરે. યુએસએસઆરમાં, સેરગેઈ કોરોલેવના મૃત્યુ પછી મંગળ પ્રોજેક્ટ બંધ કરવામાં આવ્યો હતો. અને હાલમાં યુરોપિયન અવકાશ એજન્સીમંગળ અને ચંદ્રની ફ્લાઇટ્સ માટે ઓરોરા પ્રોજેક્ટ પર કામ કરી રહ્યું છે, જે અવકાશયાત્રીઓને હાઇબરનેટ કરવાના વિકલ્પને ધ્યાનમાં લે છે. ESA માને છે કે હાઇબરનેશન લાંબા ગાળાની સ્વચાલિત ફ્લાઇટ દરમિયાન વધુ સલામતી પ્રદાન કરશે. જો આપણે અવકાશના ભાવિ વસાહતીકરણ વિશે વાત કરીએ, તો "તૈયાર" લોકોની વસ્તીને બદલે, ક્રિઓપ્રીઝર્વ્ડ જર્મ કોશિકાઓના કિરણોત્સર્ગથી પરિવહન અને રક્ષણ કરવું વધુ સરળ છે. પરંતુ આ સ્પષ્ટપણે નજીકના ભવિષ્યમાં નહીં હોય, અને કદાચ તે સમય સુધીમાં રેડિયો સંરક્ષણ પદ્ધતિઓ પૂરતી વિકસિત કરવામાં આવશે જેથી લોકો જગ્યાથી ડરશે નહીં.

ભારે તોપખાના

બધા કાર્બનિક સંયોજનોકાર્બન-હાઈડ્રોજન બોન્ડ્સ (C-H) ધરાવે છે. જો કે, હાઇડ્રોજનને બદલે હાઇડ્રોજનનું ભારે એનાલોગ ડ્યુટેરિયમ ધરાવતા સંયોજનોનું સંશ્લેષણ કરવું શક્ય છે. કારણે વધુ માસડ્યુટેરિયમ સાથેના બોન્ડને તોડવું વધુ મુશ્કેલ છે. જો કે, શરીર હાઇડ્રોજન સાથે કામ કરવા માટે રચાયેલ છે, તેથી જો વધુ પડતું હાઇડ્રોજન ડ્યુટેરિયમ સાથે બદલવામાં આવે છે, તો તે ખરાબ પરિણામો તરફ દોરી શકે છે. વિવિધ સજીવોમાં એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે ડીયુટરેટેડ પાણીના ઉમેરાથી આયુષ્ય વધે છે અને કેન્સર વિરોધી અસરો હોય છે, પરંતુ ખોરાકમાં 20% થી વધુ ડીયુટરેટેડ પાણી ઝેરી અસર કરવા લાગે છે. લેખના લેખકો માને છે કે પ્રીક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સ હાથ ધરવા જોઈએ અને સલામતી થ્રેશોલ્ડની માંગ કરવી જોઈએ.

એક રસપ્રદ વિકલ્પ એ છે કે હાઇડ્રોજનને નહીં, પરંતુ કાર્બનને ભારે એનાલોગથી બદલવું. 13 C એ 12 C કરતાં માત્ર 8% ભારે છે, જ્યારે ડ્યુટેરિયમ હાઇડ્રોજન કરતાં 100% ભારે છે - આવા ફેરફારો શરીર માટે ઓછા નિર્ણાયક હશે. જો કે, આ પદ્ધતિ સામે રક્ષણ આપશે નહીં N-H ગેપઅને O-H સંચાર, જે DNA પાયાને એકસાથે ધરાવે છે. વધુમાં, 13 સીનું ઉત્પાદન હાલમાં ખૂબ ખર્ચાળ છે. જો કે, જો ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડી શકાય, તો કાર્બન રિપ્લેસમેન્ટ કોસ્મિક રેડિયેશનથી વધારાની માનવ સુરક્ષા પ્રદાન કરી શકે છે.

"સહભાગીઓની કિરણોત્સર્ગ સલામતીની સમસ્યા અવકાશ મિશનતે ખૂબ જ જટિલ સમસ્યાઓના વર્ગ સાથે સંબંધિત છે જે એક વૈજ્ઞાનિક કેન્દ્ર અથવા તો સમગ્ર દેશના માળખામાં ઉકેલી શકાતી નથી. આ કારણોસર જ અમે રશિયા અને વિશ્વભરના અગ્રણી કેન્દ્રોમાંથી નિષ્ણાતોને એકસાથે લાવવાનું નક્કી કર્યું છે જેથી તેઓ આ સમસ્યાને હલ કરવાની રીતો વિશે શીખી શકે અને તેમને મજબૂત કરી શકે. ખાસ કરીને, વચ્ચે રશિયન લેખકોએફએમબીસીના વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા નામ આપવામાં આવેલ લેખો છે. A.I. Burnazyan, Institute of Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences, MIPT અને અન્ય વિશ્વ વિખ્યાત સંસ્થાઓ. પ્રોજેક્ટ પરના કામ દરમિયાન, તેના ઘણા સહભાગીઓ પ્રથમ વખત એકબીજાને મળ્યા હતા અને હવે તેઓએ શરૂ કરેલા સંયુક્ત સંશોધનને ચાલુ રાખવાની યોજના બનાવી છે," પ્રોજેક્ટ કોઓર્ડિનેટર ઇવાન ઓઝેરોવ, રેડિયોબાયોલોજિસ્ટ, સેલ્યુલર સિગ્નલિંગ પાથવેના વિશ્લેષણ માટેના જૂથના વડા, સમાપન કરે છે. Skolkovo સ્ટાર્ટઅપ Insilico ખાતે.

ડિઝાઇનર એલેના ખાવિના, MIPT પ્રેસ સર્વિસ

07.12.2016

RAD ઉપકરણમાં ત્રણ સિલિકોન સોલિડ-સ્ટેટ વેફર્સ હોય છે જે ડિટેક્ટર તરીકે કામ કરે છે. વધુમાં, તેમાં સીઝિયમ આયોડાઇડ ક્રિસ્ટલ છે, જેનો ઉપયોગ સિન્ટિલેટર તરીકે થાય છે. આરએડી લેન્ડિંગ દરમિયાન ઝેનિથનો સામનો કરવા અને 65-ડિગ્રી ક્ષેત્રને પકડવા માટે સ્થિત છે.

વાસ્તવમાં, તે રેડિયેશન ટેલિસ્કોપ છે જે આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન અને ચાર્જ થયેલા કણોને વિશાળ શ્રેણીમાં શોધી કાઢે છે.

શોષિત રેડિયેશન એક્સપોઝરની સમકક્ષ માત્રા ISS ની માત્રા કરતા 2 ગણી વધારે છે.

મંગળની છ મહિનાની ફ્લાઇટ લગભગ નીચી-પૃથ્વી ભ્રમણકક્ષામાં વિતાવેલા 1 વર્ષ જેટલી છે. અભિયાનનો કુલ સમયગાળો લગભગ 500 દિવસનો હોવો જોઈએ તે ધ્યાનમાં લેતા, સંભાવના આશાવાદી નથી.

મનુષ્યો માટે, 1 સિવર્ટનું સંચિત રેડિયેશન કેન્સરનું જોખમ 5% વધારે છે. નાસા તેના અવકાશયાત્રીઓને તેમની કારકિર્દી દરમિયાન 3% કરતાં વધુ જોખમ અથવા 0.6 સિવર્ટ એકઠા કરવાની મંજૂરી આપે છે.

અવકાશયાત્રીઓનું આયુષ્ય તેમના દેશોમાં સરેરાશ કરતાં ઓછું છે. ઓછામાં ઓછા એક ચતુર્થાંશ મૃત્યુ કેન્સરને કારણે થાય છે.

112 રશિયન અવકાશયાત્રીઓ જેઓએ ઉડાન ભરી હતી, તેમાંથી 28 હવે અમારી સાથે નથી. પાંચ લોકો મૃત્યુ પામ્યા: યુરી ગાગરીન - ફાઇટર પર, વ્લાદિમીર કોમરોવ, જ્યોર્જી ડોબ્રોવોલ્સ્કી, વ્લાદિસ્લાવ વોલ્કોવ અને વિક્ટર પટસેયેવ - જ્યારે ભ્રમણકક્ષામાંથી પૃથ્વી પર પાછા ફર્યા. વેસિલી લઝારેવનું નિમ્ન-ગુણવત્તાવાળા આલ્કોહોલના ઝેરથી મૃત્યુ થયું.

સ્ટાર મહાસાગરના બાકીના 22 વિજેતાઓમાંથી, નવ માટે મૃત્યુનું કારણ ઓન્કોલોજી હતું. એનાટોલી લેવચેન્કો (47 વર્ષ), યુરી આર્ટ્યુખિન (68), લેવ ડેમિન (72), વ્લાદિમીર વાસ્યુટિન (50), ગેન્નાડી સ્ટ્રેકાલોવ (64), ગેન્નાડી સરાફાનોવ (63), કોન્સ્ટેન્ટિન ફેઓક્ટીસ્ટોવ (83), વિટાલી સેવાસ્ત્યાનોવ (75) મૃત્યુ પામ્યા. કેન્સર). કેન્સરથી મૃત્યુ પામેલા અન્ય અવકાશયાત્રીના મૃત્યુનું સત્તાવાર કારણ જાહેર કરવામાં આવ્યું નથી. પૃથ્વીની બહારની ઉડાન માટે સૌથી આરોગ્યપ્રદ અને મજબૂતની પસંદગી કરવામાં આવે છે.

તેથી, કેન્સરથી મૃત્યુ પામેલા 22 અવકાશયાત્રીઓમાંથી નવ 40.9% છે. હવે આપણે સમગ્ર દેશ માટે સમાન આંકડાઓ જોઈએ. ગયા વર્ષે, 1 મિલિયન 768 હજાર 500 રશિયનોએ આ દુનિયા છોડી દીધી (રોસ્ટેટ ડેટા). તે જ સમયે, થી બાહ્ય કારણો(પરિવહન કટોકટી, દારૂનું ઝેર, આત્મહત્યા, હત્યાઓ) 173.2 હજાર મૃત્યુ પામ્યા. તે 1 મિલિયન 595 હજાર 300 છોડે છે. ઓન્કોલોજી દ્વારા કેટલા નાગરિકો માર્યા ગયા છે? જવાબ: 265.1 હજાર લોકો. અથવા 16.6%. ચાલો સરખામણી કરીએ: 40.9 અને 16.6%. તે તારણ આપે છે કે સામાન્ય નાગરિકો અવકાશયાત્રીઓ કરતાં 2.5 ગણી ઓછી વાર કેન્સરથી મૃત્યુ પામે છે.

યુએસ અવકાશયાત્રી કોર્પ્સ પર સમાન માહિતી નથી. પરંતુ ખંડિત ડેટા પણ સૂચવે છે કે ઓન્કોલોજી અમેરિકન અવકાશયાત્રીઓને પણ અસર કરી રહી છે. આ ભયંકર રોગના ભોગ બનેલા લોકોની અધૂરી યાદી અહીં છે: જ્હોન સ્વિગર્ટ જુનિયર - બોન મેરો કેન્સર, ડોનાલ્ડ સ્લેટન - મગજનું કેન્સર, ચાર્લ્સ વીચ - મગજનું કેન્સર, ડેવિડ વોકર - કેન્સર, એલન શેપર્ડ - લ્યુકેમિયા, જ્યોર્જ લોવે - કોલોન કેન્સર, રોનાલ્ડ પેરિસ - મગજની ગાંઠ મગજ

પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં એક ઉડાન દરમિયાન, દરેક ક્રૂ મેમ્બરને 150-400 વખત એક્સ-રે રૂમમાં તપાસ કરવામાં આવી હોય તેટલી જ માત્રામાં રેડિયેશન પ્રાપ્ત થાય છે.

ISS પર દૈનિક માત્રા 1 mSv (પૃથ્વી પર મનુષ્યો માટે વાર્ષિક અનુમતિપાત્ર માત્રા) સુધીની છે તે ધ્યાનમાં લેતા, અવકાશયાત્રીઓ માટે ભ્રમણકક્ષામાં રહેવાનો મહત્તમ સમયગાળો તેમની સમગ્ર કારકિર્દીમાં આશરે 600 દિવસ સુધી મર્યાદિત છે.

મંગળ પર જ, કિરણોત્સર્ગ અવકાશ કરતાં લગભગ બે ગણું ઓછું હોવું જોઈએ, તેમાં વાતાવરણ અને ધૂળના સસ્પેન્શનને કારણે, એટલે કે, ISS ના સ્તરને અનુરૂપ છે, પરંતુ ચોક્કસ સૂચકાંકો હજી પ્રકાશિત થયા નથી. ધૂળના તોફાનોના દિવસોમાં આરએડી સૂચકાંકો રસપ્રદ રહેશે - અમે શોધીશું કે મંગળની ધૂળ રેડિયેશન કવચ તરીકે કેટલી સારી છે.

હવે પૃથ્વીની નજીકની ભ્રમણકક્ષામાં રહેવાનો રેકોર્ડ 55 વર્ષીય સેર્ગેઈ ક્રિકલેવનો છે - તેની પાસે 803 દિવસ છે. પરંતુ તેણે તેમને સમયાંતરે એકત્રિત કર્યા - કુલ 1988 થી 2005 દરમિયાન તેણે 6 ફ્લાઇટ્સ કરી.

અવકાશમાં કિરણોત્સર્ગ મુખ્યત્વે બે સ્ત્રોતોમાંથી આવે છે: સૂર્યમાંથી, જ્વાળાઓ અને કોરોનલ ઇજેક્શન દરમિયાન, અને કોસ્મિક કિરણોમાંથી, જે સુપરનોવા વિસ્ફોટ અથવા આપણી અને અન્ય તારાવિશ્વોમાં અન્ય ઉચ્ચ-ઊર્જા ઘટનાઓ દરમિયાન થાય છે.

ચિત્રમાં: સૌર "પવન" અને પૃથ્વીના ચુંબકમંડળની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા.

કોસ્મિક કિરણો આંતરગ્રહીય મુસાફરી દરમિયાન રેડિયેશનનો મોટો ભાગ બનાવે છે. તેઓ પ્રતિ દિવસ 1.8 mSv રેડિયેશનનો હિસ્સો ધરાવે છે. સૂર્યમાંથી ક્યુરિયોસિટી દ્વારા માત્ર ત્રણ ટકા કિરણોત્સર્ગ સંચિત થાય છે. આ તે હકીકતને કારણે પણ છે કે ફ્લાઇટ પ્રમાણમાં શાંત સમયે થઈ હતી. ફાટી નીકળવાના કારણે કુલ માત્રામાં વધારો થાય છે અને તે દરરોજ 2 mSv સુધી પહોંચે છે.

સૌર જ્વાળાઓ દરમિયાન શિખરો થાય છે.

વર્તમાન તકનીકી માધ્યમોઓછી ઉર્જા ધરાવતા સૌર કિરણોત્સર્ગ સામે વધુ અસરકારક. ઉદાહરણ તરીકે, તમે એક રક્ષણાત્મક કેપ્સ્યુલ સજ્જ કરી શકો છો જ્યાં અવકાશયાત્રીઓ સૌર જ્વાળાઓ દરમિયાન છુપાવી શકે છે. જો કે, 30 સેમી એલ્યુમિનિયમની દિવાલો પણ તારાઓ વચ્ચેના કોસ્મિક કિરણોથી રક્ષણ કરશે નહીં. લીડ રાશિઓ કદાચ વધુ સારી રીતે મદદ કરશે, પરંતુ આનાથી વહાણના સમૂહમાં નોંધપાત્ર વધારો થશે, જેનો અર્થ છે કે તેને લોન્ચ કરવા અને વેગ આપવાનો ખર્ચ.

પૃથ્વીની આસપાસ ભ્રમણકક્ષામાં આંતરગ્રહીય અવકાશયાનને એસેમ્બલ કરવું જરૂરી હોઈ શકે છે - રેડિયેશન સામે રક્ષણ માટે ભારે લીડ પ્લેટ લટકાવવામાં આવે છે. અથવા એસેમ્બલી માટે ચંદ્રનો ઉપયોગ કરો, જ્યાં અવકાશયાનનું વજન ઓછું હશે.

કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં ઘટાડો કરવાના સૌથી અસરકારક માધ્યમો નવા પ્રકારનાં એન્જિન હોવા જોઈએ, જે મંગળ અને પાછળની ફ્લાઇટનો સમય નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડશે. નાસા હાલમાં સોલર ઇલેક્ટ્રિક પ્રોપલ્શન અને ન્યુક્લિયર થર્મલ પ્રોપલ્શન પર કામ કરી રહ્યું છે. પ્રથમ, સૈદ્ધાંતિક રીતે, આધુનિક રાસાયણિક એન્જિનો કરતાં 20 ગણો ઝડપી વેગ આપી શકે છે, પરંતુ ઓછા દબાણને કારણે પ્રવેગક ખૂબ લાંબો હશે. આવા એન્જિન સાથેનું ઉપકરણ એસ્ટરોઇડને ખેંચવા માટે મોકલવામાં આવે તેવું માનવામાં આવે છે, જેને નાસા કેપ્ચર કરવા અને અવકાશયાત્રીઓ દ્વારા અનુગામી મુલાકાત માટે ચંદ્ર ભ્રમણકક્ષામાં સ્થાનાંતરિત કરવા માંગે છે.

VASIMR પ્રોજેક્ટ હેઠળ ઇલેક્ટ્રિક પ્રોપલ્શનમાં સૌથી વધુ આશાસ્પદ અને પ્રોત્સાહક વિકાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. પરંતુ મંગળની યાત્રા માટે સૌર પેનલ્સપૂરતું નથી - તમારે રિએક્ટરની જરૂર પડશે.

ન્યુક્લિયર થર્મલ એન્જિન આધુનિક પ્રકારના રોકેટ કરતાં લગભગ ત્રણ ગણું વધારે ચોક્કસ આવેગ વિકસાવે છે. તેનો સાર સરળ છે: રિએક્ટર ઓક્સિડાઇઝરનો ઉપયોગ કર્યા વિના કાર્યકારી ગેસ (સંભવતઃ હાઇડ્રોજન)ને ઊંચા તાપમાને ગરમ કરે છે, જે રાસાયણિક રોકેટ દ્વારા જરૂરી છે. આ કિસ્સામાં, હીટિંગ તાપમાન મર્યાદા ફક્ત તે સામગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જેમાંથી એન્જિન પોતે બનાવવામાં આવે છે.

પરંતુ આવી સરળતા પણ મુશ્કેલીઓનું કારણ બને છે - થ્રસ્ટને નિયંત્રિત કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે. નાસા આ સમસ્યાને હલ કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યું છે, પરંતુ પરમાણુ સંચાલિત એન્જિનના વિકાસને પ્રાથમિકતા માનતું નથી.

પરમાણુ રિએક્ટરનો ઉપયોગ એ પણ આશાસ્પદ છે કે ઊર્જાના ભાગનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર પેદા કરવા માટે થઈ શકે છે, જે કોસ્મિક રેડિયેશન અને તેના પોતાના રિએક્ટરના કિરણોત્સર્ગથી પાઇલટ્સને પણ સુરક્ષિત કરશે. આ જ ટેક્નોલોજી તેને ચંદ્ર અથવા એસ્ટરોઇડમાંથી પાણી કાઢવા માટે નફાકારક બનાવશે, એટલે કે, તે જગ્યાના વ્યાવસાયિક ઉપયોગને વધુ ઉત્તેજિત કરશે.

જો કે હવે આ સૈદ્ધાંતિક તર્ક કરતાં વધુ કંઈ નથી, શક્ય છે કે આવી યોજના સૂર્યમંડળના સંશોધનના નવા સ્તરની ચાવી બની જશે.

જગ્યા અને લશ્કરી માઇક્રોકિરકિટ્સ માટે વધારાની આવશ્યકતાઓ.

સૌ પ્રથમ, વિશ્વસનીયતા માટે વધેલી આવશ્યકતાઓ છે (ક્રિસ્ટલ પોતે અને કેસ બંને), કંપન અને ઓવરલોડ સામે પ્રતિકાર, ભેજ, તાપમાનની શ્રેણી નોંધપાત્ર રીતે વિશાળ છે, કારણ કે લશ્કરી સાધનોતે -40C પર અને જ્યારે 100C સુધી ગરમ થાય ત્યારે બંને કામ કરવું જોઈએ.

પછી - માટે પ્રતિકાર નુકસાનકારક પરિબળો પરમાણુ વિસ્ફોટ- EMR, ગામા/ન્યુટ્રોન રેડિયેશનની મોટી તાત્કાલિક માત્રા. વિસ્ફોટના સમયે સામાન્ય કામગીરી શક્ય ન હોઈ શકે, પરંતુ ઓછામાં ઓછું ઉપકરણને ઉલટાવી શકાય તેવું નુકસાન ન થવું જોઈએ.

અને છેલ્લે - જો માઈક્રોસર્ક્યુટ જગ્યા માટે હોય તો - કોસ્મિક રેડિયેશનના ભારે ચાર્જ કણો સાથે એન્કાઉન્ટર પછી કુલ રેડિયેશન ડોઝ ધીમે ધીમે વધે છે અને અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવા માટે પરિમાણોની સ્થિરતા.

કિરણોત્સર્ગ માઇક્રોસિર્કિટ્સને કેવી રીતે અસર કરે છે?

"કણોના ટુકડાઓ" માં, કોસ્મિક રેડિયેશનમાં 90% પ્રોટોન (એટલે ​​​​કે હાઇડ્રોજન આયન), 7% હિલીયમ ન્યુક્લી (આલ્ફા કણો), ~1% ભારે અણુ અને ~1% ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. વેલ, તારાઓ (સૂર્ય સહિત), ગેલેક્ટીક ન્યુક્લી, આકાશગંગા- માત્ર દૃશ્યમાન પ્રકાશથી જ નહીં, પણ એક્સ-રે અને ગામા રેડિયેશનથી પણ દરેક વસ્તુને વિપુલ પ્રમાણમાં પ્રકાશિત કરો. સૌર જ્વાળાઓ દરમિયાન, સૂર્યમાંથી કિરણોત્સર્ગ 1000-1000000 ગણો વધે છે, જે ગંભીર સમસ્યા બની શકે છે (ભવિષ્યના લોકો અને પૃથ્વીના ચુંબકમંડળની બહારના વર્તમાન અવકાશયાન બંને માટે).

સ્પષ્ટ કારણોસર કોસ્મિક રેડિયેશનમાં કોઈ ન્યુટ્રોન નથી - ફ્રી ન્યુટ્રોનનું અર્ધ જીવન 611 સેકન્ડ હોય છે અને પ્રોટોનમાં ફેરવાય છે. સૂર્યમાંથી પણ ન્યુટ્રોન પહોંચી શકતું નથી, સિવાય કે ખૂબ જ સાપેક્ષ ગતિ. પૃથ્વી પરથી થોડી સંખ્યામાં ન્યુટ્રોન આવે છે, પરંતુ આ નજીવી વસ્તુઓ છે.

પૃથ્વીની આસપાસ ચાર્જ્ડ કણોના 2 બેલ્ટ છે - કહેવાતા રેડિયેશન: પ્રોટોનથી ~4000 કિમીની ઊંચાઈએ અને ઇલેક્ટ્રોનથી ~17000 કિમીની ઊંચાઈએ. ત્યાંના કણો બંધ ભ્રમણકક્ષામાં ફરે છે, જે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા પકડવામાં આવે છે. બ્રાઝિલિયન ચુંબકીય વિસંગતતા પણ છે - જ્યાં આંતરિક કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો પૃથ્વીની નજીક આવે છે, 200 કિમીની ઊંચાઈ સુધી.

ઇલેક્ટ્રોન, ગામા અને એક્સ-રે રેડિયેશન.

જ્યારે ગામા અને એક્સ-રે કિરણોત્સર્ગ (ઉપકરણના શરીર સાથે ઇલેક્ટ્રોનની અથડામણને કારણે પ્રાપ્ત ગૌણ કિરણોત્સર્ગ સહિત) માઇક્રોસર્કિટમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે ટ્રાન્ઝિસ્ટરના ગેટ ડાઇલેક્ટ્રિકમાં ચાર્જ ધીમે ધીમે એકઠા થવાનું શરૂ થાય છે, અને તે મુજબ, પરિમાણો ટ્રાન્ઝિસ્ટર ધીમે ધીમે બદલવાનું શરૂ કરે છે - ટ્રાંઝિસ્ટરનો થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ અને લિકેજ વર્તમાન. સામાન્ય નાગરિક ડિજીટલ માઇક્રોસર્કિટ 5000 રેડ્સ પછી સામાન્ય રીતે કામ કરવાનું બંધ કરી શકે છે (જો કે, વ્યક્તિ 500-1000 રેડ્સ પછી કામ કરવાનું બંધ કરી શકે છે).

વધુમાં, ગામા અને એક્સ-રે રેડિયેશનને કારણે ચિપની અંદરના તમામ pn જંકશન નાના જેવા કામ કરે છે. સૌર પેનલ્સ"- અને જો અવકાશમાં કિરણોત્સર્ગ સામાન્ય રીતે માઇક્રોસર્કિટના સંચાલનને મોટા પ્રમાણમાં અસર કરવા માટે અપૂરતું હોય છે, તો પરમાણુ વિસ્ફોટ દરમિયાન ગામા અને એક્સ-રે રેડિયેશનનો પ્રવાહ ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરને કારણે માઇક્રોસર્કિટની કામગીરીને વિક્ષેપિત કરવા માટે પૂરતો હોઈ શકે છે.

300-500 કિમી (જ્યાં લોકો ઉડે છે) ની નીચી ભ્રમણકક્ષામાં, વાર્ષિક માત્રા 100 રેડ્સ અથવા તેનાથી ઓછી હોઈ શકે છે, તેથી 10 વર્ષથી વધુ સમય સુધી સંચિત માત્રાને નાગરિક માઇક્રોસર્કિટ્સ દ્વારા સહન કરવામાં આવશે. પરંતુ ઉચ્ચ ભ્રમણકક્ષામાં > 1000km વાર્ષિક માત્રા 10,000-20,000 rad હોઈ શકે છે, અને પરંપરાગત માઇક્રોસર્કિટ્સ વધશે ઘાતક માત્રામહિનાઓની બાબતમાં.

હેવી ચાર્જ કણો (HCP) - પ્રોટોન, આલ્ફા કણો અને ઉચ્ચ-ઊર્જા આયનો

સ્પેસ ઈલેક્ટ્રોનિક્સમાં આ સૌથી મોટી સમસ્યા છે - હાઈ એનર્જી ચાર્જ કરનારા ચાર્જર્સમાં એટલી ઊંચી ઉર્જા હોય છે કે તેઓ માઇક્રોસર્કિટને (ઉપગ્રહ બોડી સાથે મળીને) "વીંધે છે" અને તેમની પાછળ ચાર્જનું "ટ્રાયલ" છોડી દે છે. શ્રેષ્ઠ રીતે, આ સોફ્ટવેર ભૂલ તરફ દોરી શકે છે (0 1 બને છે અથવા તેનાથી વિપરીત - સિંગલ-ઇવેન્ટ અપસેટ, SEU), સૌથી ખરાબ રીતે, તે થાઇરિસ્ટર લેચઅપ (સિંગલ-ઇવેન્ટ લેચઅપ, SEL) તરફ દોરી શકે છે. લૅચ કરેલી ચિપમાં, પાવર સપ્લાય જમીન પર શોર્ટ-સર્કિટ થાય છે, વર્તમાન ખૂબ જ ઊંચો વહે છે અને માઇક્રોસર્કિટના કમ્બશન તરફ દોરી જાય છે. જો તમે પાવર બંધ કરવાનું મેનેજ કરો છો અને કમ્બશન પહેલાં તેને કનેક્ટ કરો છો, તો બધું હંમેશની જેમ કાર્ય કરશે.

કદાચ ફોબોસ-ગ્રન્ટ સાથે આવું જ બન્યું હતું - સત્તાવાર સંસ્કરણ મુજબ, બિન-રેડિયેશન-પ્રતિરોધક આયાત કરેલ મેમરી ચિપ્સ બીજી ભ્રમણકક્ષામાં પહેલેથી જ નિષ્ફળ ગઈ હતી, અને આ ફક્ત ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ રેડિયેશનને કારણે શક્ય છે (કુલ સંચિત પર આધારિત. ઓછી ભ્રમણકક્ષામાં રેડિયેશનની માત્રા, નાગરિક ચિપ લાંબા સમય સુધી કામ કરી શકે છે).

તે લેચિંગ છે જે વિશ્વસનીયતા વધારવા માટે તમામ પ્રકારની સોફ્ટવેર યુક્તિઓ સાથે જગ્યામાં પરંપરાગત ગ્રાઉન્ડ-આધારિત ચિપ્સના ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે.

જો તમે અવકાશયાનને લીડથી સુરક્ષિત કરો તો શું થાય?

3*1020 eV ની ઉર્જા ધરાવતા કણો ક્યારેક આકાશગંગાના કોસ્મિક કિરણો સાથે આપણી પાસે આવે છે, એટલે કે. 300,000,000 TeV. માનવ-સમજી શકાય તેવા એકમોમાં, આ લગભગ 50J છે, એટલે કે. એક પ્રાથમિક કણમાં ઊર્જા નાની કેલિબરની સ્પોર્ટ્સ પિસ્તોલની બુલેટ જેવી હોય છે.

જ્યારે આવા કણ, ઉદાહરણ તરીકે, રેડિયેશન શિલ્ડ લીડ અણુ સાથે અથડાય છે, ત્યારે તે ફક્ત તેને ફાડી નાખે છે. ટુકડાઓમાં વિશાળ ઉર્જા પણ હશે, અને તે તેમના માર્ગમાંની દરેક વસ્તુને પણ ફાડી નાખશે. આખરે, જાડા થી રક્ષણ ભારે તત્વો- વધુ ટુકડાઓ અને ગૌણ રેડિયેશન આપણે પ્રાપ્ત કરીશું. સીસું પૃથ્વીના પરમાણુ રિએક્ટરના પ્રમાણમાં હળવા કિરણોત્સર્ગને જ મોટા પ્રમાણમાં નબળું પાડી શકે છે.

ઉચ્ચ-ઉર્જા ગામા કિરણોત્સર્ગની સમાન અસર છે - તે ફોટોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાને કારણે ભારે અણુઓને ફાડીને કટકા કરવા માટે પણ સક્ષમ છે.

ઉદાહરણ તરીકે એક્સ-રે ટ્યુબનો ઉપયોગ કરીને થતી પ્રક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે.

કેથોડમાંથી ઇલેક્ટ્રોન હેવી મેટલ એનોડ તરફ ઉડે છે, અને જ્યારે તેઓ તેની સાથે અથડાય છે, ત્યારે બ્રેમસ્ટ્રાહલંગને કારણે એક્સ-રે ઉત્પન્ન થાય છે.

જ્યારે કોસ્મિક રેડિયેશનમાંથી ઈલેક્ટ્રોન આપણા જહાજ પર આવે છે, ત્યારે આપણું રેડિયેશન પ્રોટેક્શન કુદરતી એક્સ-રે ટ્યુબમાં ફેરવાઈ જશે, જે આપણા નાજુક માઈક્રોસર્કિટ્સ અને તેનાથી પણ વધુ નાજુક સજીવોની બાજુમાં છે.

આ બધી સમસ્યાઓને કારણે, પૃથ્વીની જેમ ભારે તત્વોથી બનેલા રેડિયેશન પ્રોટેક્શનનો અવકાશમાં ઉપયોગ થતો નથી. સંરક્ષણનો ઉપયોગ કરો મોટે ભાગેએલ્યુમિનિયમ, હાઇડ્રોજન (વિવિધ પોલિઇથિલિન વગેરેમાંથી) નો સમાવેશ થાય છે, કારણ કે તે ફક્ત વિભાજિત કરી શકાય છે સબએટોમિક કણો- અને આ વધુ મુશ્કેલ છે, અને આવા રક્ષણ ઓછા ગૌણ રેડિયેશન પેદા કરે છે.

પરંતુ કોઈ પણ સંજોગોમાં, ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોથી કોઈ રક્ષણ નથી, વધુમાં, વધુ રક્ષણ, ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોથી વધુ ગૌણ રેડિયેશન, શ્રેષ્ઠ જાડાઈ લગભગ 2-3 મીમી એલ્યુમિનિયમ છે. સૌથી મુશ્કેલ બાબત એ હાઇડ્રોજન સંરક્ષણ અને સહેજ ભારે તત્વો (કહેવાતા ગ્રેડેડ-ઝેડ) નું સંયોજન છે - પરંતુ આ શુદ્ધ "હાઇડ્રોજન" સંરક્ષણ કરતાં વધુ સારું નથી. સામાન્ય રીતે, કોસ્મિક રેડિયેશન લગભગ 10 ગણું ઓછું થઈ શકે છે, અને તે બધુ જ છે.

પૃથ્વી પર તેમના દેખાવથી, બધા સજીવો કિરણોત્સર્ગના સતત સંપર્કમાં અસ્તિત્વમાં છે, વિકસિત અને વિકસિત થયા છે. રેડિયેશન એ પવન, ભરતી, વરસાદ વગેરે જેવી જ કુદરતી ઘટના છે.

કુદરતી પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગ(ERF) તેની રચનાના તમામ તબક્કે પૃથ્વી પર હાજર હતો. તે જીવનના ઘણા સમય પહેલા હતું અને પછી બાયોસ્ફિયર દેખાયો. રેડિયોએક્ટિવિટી અને તેની સાથે આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન એ એક પરિબળ હતું જેણે જીવમંડળની વર્તમાન સ્થિતિ, પૃથ્વીની ઉત્ક્રાંતિ, પૃથ્વી પરના જીવન અને સૂર્યમંડળની મૂળભૂત રચનાને પ્રભાવિત કરી હતી. કોઈપણ સજીવ આપેલ વિસ્તારની કિરણોત્સર્ગ પૃષ્ઠભૂમિ લાક્ષણિકતાના સંપર્કમાં આવે છે. 1940 સુધી તે બે પરિબળોને કારણે થયું હતું: રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સનો સડો કુદરતી મૂળ, આપેલ જીવોના નિવાસસ્થાનમાં અને જીવતંત્રમાં અને કોસ્મિક કિરણો દ્વારા બંને સ્થિત છે.

કુદરતી (કુદરતી) કિરણોત્સર્ગના સ્ત્રોતો અવકાશ અને કુદરતી રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ છે કુદરતી સ્વરૂપઅને બાયોસ્ફિયરના તમામ પદાર્થોમાં સાંદ્રતા: માટી, પાણી, હવા, ખનિજો, જીવંત જીવો, વગેરે. આપણી આસપાસના કોઈપણ પદાર્થો અને આપણે પોતે શબ્દના સંપૂર્ણ અર્થમાં કિરણોત્સર્ગી છીએ.

વસ્તી માટે રેડિયેશનની મુખ્ય માત્રા ગ્લોબકિરણોત્સર્ગના કુદરતી સ્ત્રોતોમાંથી મેળવે છે. તેમાંના મોટા ભાગના એવા છે કે તેમાંથી કિરણોત્સર્ગના સંપર્કને ટાળવું સંપૂર્ણપણે અશક્ય છે. પૃથ્વીના સમગ્ર ઇતિહાસમાં, વિવિધ પ્રકારના કિરણોત્સર્ગ અવકાશમાંથી પૃથ્વીની સપાટી પર પ્રવેશ કરે છે અને પૃથ્વીના પોપડામાં સ્થિત કિરણોત્સર્ગી પદાર્થોમાંથી આવે છે. વ્યક્તિ બે રીતે રેડિયેશનના સંપર્કમાં આવે છે. કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો શરીરની બહાર હોઇ શકે છે અને તેને બહારથી ઇરેડિયેટ કરી શકે છે (આ કિસ્સામાં આપણે બાહ્ય ઇરેડિયેશન વિશે વાત કરીએ છીએ) અથવા તે હવામાં સમાપ્ત થઈ શકે છે જે વ્યક્તિ શ્વાસ લે છે, ખોરાક અથવા પાણીમાં અને શરીરની અંદર પ્રવેશ કરી શકે છે (ઇરેડિયેશનની આ પદ્ધતિ આંતરિક કહેવાય છે).

પૃથ્વીના કોઈપણ રહેવાસી કિરણોત્સર્ગના કુદરતી સ્ત્રોતોમાંથી રેડિયેશનના સંપર્કમાં આવે છે. આ આંશિક રીતે, વિશ્વના કેટલાક સ્થળોએ લોકો જ્યાં રહે છે તેના પર આધાર રાખે છે, ખાસ કરીને જ્યાં કિરણોત્સર્ગી ખડકો થાય છે, તે સરેરાશ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે અને અન્ય સ્થળોએ તે ઓછું છે. ધરતીનું સ્ત્રોતકિરણોત્સર્ગ એકસાથે મોટાભાગના કિરણોત્સર્ગ માટે જવાબદાર છે જેના કારણે વ્યક્તિ સંપર્કમાં આવે છે કુદરતી કિરણોત્સર્ગ. સરેરાશ, તેઓ વસ્તી દ્વારા પ્રાપ્ત વાર્ષિક અસરકારક સમકક્ષ ડોઝના 5/6 થી વધુ પ્રદાન કરે છે, મુખ્યત્વે આંતરિક સંપર્કને કારણે. બાકીનું યોગદાન કોસ્મિક કિરણો દ્વારા થાય છે, મુખ્યત્વે બાહ્ય ઇરેડિયેશન દ્વારા.

કુદરતી કિરણોત્સર્ગની પૃષ્ઠભૂમિ કોસ્મિક રેડિયેશન (16%) અને પૃથ્વીના પોપડા, સપાટીની હવા, માટી, પાણી, છોડ, ખોરાક, પ્રાણીઓ અને માનવ સજીવો (84%) માં સમાયેલ પ્રકૃતિમાં છૂટાછવાયા રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ દ્વારા બનાવેલ રેડિયેશન દ્વારા રચાય છે. ટેક્નોજેનિક પૃષ્ઠભૂમિ રેડિયેશન મુખ્યત્વે પ્રક્રિયા અને પરિવહન સાથે સંકળાયેલું છે ખડકો, કોલસો, તેલ, ગેસ અને અન્ય અશ્મિભૂત ઇંધણ, તેમજ પરીક્ષણ પરમાણુ શસ્ત્રોઅને અણુ ઊર્જા.

કુદરતી પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગ એક અભિન્ન પરિબળ છે પર્યાવરણ, જે માનવ જીવન પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. પૃથ્વીના વિવિધ પ્રદેશોમાં કુદરતી પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગ વ્યાપકપણે બદલાય છે. માનવ શરીરમાં સમાન માત્રા સરેરાશ 2 mSv = 0.2 rem છે. ઉત્ક્રાંતિ વિકાસ દર્શાવે છે કે કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં શરતો પ્રદાન કરવામાં આવે છે શ્રેષ્ઠ શરતોમનુષ્યો, પ્રાણીઓ અને છોડના જીવન માટે. તેથી, આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનને કારણે થતા જોખમોનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે, વિવિધ સ્ત્રોતોમાંથી એક્સપોઝરની પ્રકૃતિ અને સ્તરને જાણવું મહત્વપૂર્ણ છે.

કારણ કે રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ, કોઈપણ અણુઓની જેમ, પ્રકૃતિમાં ચોક્કસ સંયોજનો બનાવે છે અને, તેમના અનુસાર રાસાયણિક ગુણધર્મોચોક્કસ ખનિજોનો ભાગ છે, પૃથ્વીના પોપડામાં કુદરતી રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સનું વિતરણ અસમાન છે. કોસ્મિક રેડિયેશન, ઉપર જણાવ્યા મુજબ, ઘણા પરિબળો પર પણ આધાર રાખે છે અને ઘણી વખત અલગ પડી શકે છે. આમ, વિશ્વમાં વિવિધ સ્થળોએ કુદરતી પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગ અલગ છે. "સામાન્ય કિરણોત્સર્ગ પૃષ્ઠભૂમિ" ની વિભાવનાનું સંમેલન આ સાથે જોડાયેલું છે: સમુદ્ર સપાટીથી ઉપરની ઊંચાઈ સાથે, કોસ્મિક રેડિયેશનને કારણે પૃષ્ઠભૂમિ વધે છે, તે સ્થાનો જ્યાં ગ્રેનાઈટ અથવા થોરિયમ-સમૃદ્ધ રેતી સપાટી પર આવે છે, પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગ પણ વધુ હોય છે. , અને તેથી વધુ. તેથી, આપણે આપેલ વિસ્તાર, પ્રદેશ, દેશ વગેરે માટે સરેરાશ કુદરતી રેડિયેશન પૃષ્ઠભૂમિ વિશે જ વાત કરી શકીએ છીએ.

આપણા ગ્રહના રહેવાસી દ્વારા પ્રાપ્ત સરેરાશ અસરકારક માત્રા કુદરતી સ્ત્રોતોપ્રતિ વર્ષ છે 2.4 mSv .

આ ડોઝનો આશરે 1/3 ભાગ બાહ્ય કિરણોત્સર્ગને કારણે રચાય છે (અંદાજે સમાન રીતે અવકાશમાંથી અને રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સમાંથી) અને 2/3 આંતરિક કિરણોત્સર્ગને કારણે થાય છે, એટલે કે, આપણા શરીરની અંદર સ્થિત કુદરતી રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ. સરેરાશ માનવ વિશિષ્ટ પ્રવૃત્તિ લગભગ 150 Bq/kg છે. દરિયાની સપાટી પર કુદરતી પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગ (બાહ્ય રેડિયેશન) સરેરાશ 0.09 μSv/h છે. આ લગભગ 10 µR/h ને અનુલક્ષે છે.

કોસ્મિક રેડિયેશન આયનાઇઝિંગ કણોનો પ્રવાહ છે જે પૃથ્વી પર પડે છે બાહ્ય અવકાશ. કોસ્મિક રેડિયેશનની રચનામાં શામેલ છે:

કોસ્મિક રેડિયેશનમાં ત્રણ ઘટકો હોય છે જે મૂળમાં ભિન્ન હોય છે:

1) પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા મેળવેલા કણોમાંથી રેડિયેશન;

2) ગેલેક્ટીક કોસ્મિક રેડિયેશન;

3) કોર્પસ્ક્યુલર રેડિયેશનસૂર્ય.

1.2-8 ના અંતરે - પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કેપ્ચર કરાયેલા ચાર્જ્ડ કણોનું રેડિયેશન પૃથ્વીની ત્રિજ્યાકહેવાતા સ્થિત છે રેડિયેશન બેલ્ટ, 1-500 MeV (મોટેભાગે 50 MeV) ની ઉર્જાવાળા પ્રોટોન, લગભગ 0.1-0.4 MeV ની ઉર્જાવાળા ઈલેક્ટ્રોન અને આલ્ફા કણોની થોડી માત્રા ધરાવે છે.

સંયોજન.ગેલેક્ટીક કોસ્મિક કિરણો મુખ્યત્વે પ્રોટોન (79%) અને આલ્ફા કણો (20%) થી બનેલા છે, જે બ્રહ્માંડમાં હાઇડ્રોજન અને હિલીયમની વિપુલતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે. ભારે આયનોમાંથી, આયર્ન આયનો તેમની પ્રમાણમાં ઊંચી તીવ્રતા અને મોટી અણુ સંખ્યાને કારણે સૌથી વધુ મહત્વ ધરાવે છે.

મૂળ. તારાઓની જ્વાળાઓ, સુપરનોવા વિસ્ફોટો, પલ્સર પ્રવેગક, આકાશગંગાના મધ્યવર્તી કેન્દ્રોના વિસ્ફોટો વગેરે ગેલેક્ટીક કોસ્મિક કિરણોના સ્ત્રોત છે.

જીવન સમય. કોસ્મિક રેડિયેશનમાં કણોનું જીવનકાળ લગભગ 200 મિલિયન વર્ષ છે. ઇન્ટરસ્ટેલર સ્પેસના ચુંબકીય ક્ષેત્રને કારણે કણોનું બંધન થાય છે.

વાતાવરણ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા . વાતાવરણમાં પ્રવેશતા, કોસ્મિક કિરણો નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન અને આર્ગોનના અણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. કણો ન્યુક્લીની સરખામણીએ ઇલેક્ટ્રોન સાથે વધુ વખત અથડાય છે, પરંતુ ઉચ્ચ-ઊર્જાવાળા કણો થોડી ઊર્જા ગુમાવે છે. ન્યુક્લી સાથેની અથડામણમાં, કણો લગભગ હંમેશા પ્રવાહમાંથી દૂર થઈ જાય છે, તેથી પ્રાથમિક કિરણોત્સર્ગનું નબળું પડવું લગભગ સંપૂર્ણ રીતે પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓને કારણે છે.

જ્યારે પ્રોટોન ન્યુક્લિયસ સાથે અથડાય છે, ત્યારે ન્યુટ્રોન અને પ્રોટોન ન્યુક્લિયસમાંથી બહાર ફેંકાઈ જાય છે, અને પરમાણુ વિભાજન પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે. પરિણામી ગૌણ કણોમાં નોંધપાત્ર ઉર્જા હોય છે અને તે પોતે સમાન પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓને પ્રેરિત કરે છે, એટલે કે, પ્રતિક્રિયાઓનો સંપૂર્ણ કાસ્કેડ રચાય છે, કહેવાતા વ્યાપક વાતાવરણીય ફુવારો રચાય છે. એક ઉચ્ચ-ઉર્જા આદિમ કણ લાખો કણો ઉત્પન્ન કરતી પ્રતિક્રિયાઓની સતત દસ પેઢીઓનો વરસાદ પેદા કરી શકે છે.

ન્યુક્લિયસ અને ન્યુક્લિઅન્સ, જે કિરણોત્સર્ગના પરમાણુ-સક્રિય ઘટક બનાવે છે, તે મુખ્યત્વે વાતાવરણના ઉપરના સ્તરોમાં રચાય છે. તેના નીચલા ભાગમાં, ન્યુક્લિયસ અને પ્રોટોનનો પ્રવાહ પરમાણુ અથડામણ અને વધુ આયનીકરણ નુકસાનને કારણે નોંધપાત્ર રીતે નબળો પડી ગયો છે. દરિયાઈ સપાટી પર તે માત્ર ડોઝ રેટના થોડા ટકા જ પેદા કરે છે.

કોસ્મોજેનિક રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ

વાતાવરણમાં અને અંશતઃ લિથોસ્ફિયરમાં કોસ્મિક કિરણોના પ્રભાવ હેઠળ થતી પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે, કિરણોત્સર્ગી મધ્યવર્તી કેન્દ્ર. આમાંથી, ડોઝ બનાવવા માટે સૌથી મોટો ફાળો (β-ઉત્સર્જન: 3 H (T 1/2 = 12.35 વર્ષ), 14 C (T 1/2 = 5730 વર્ષ), 22 Na (T 1/2 = 2.6) દ્વારા કરવામાં આવે છે. વર્ષ) - પ્રસ્તુત ડેટામાંથી નીચે મુજબ, કાર્બન -14 દ્વારા એક પુખ્ત વ્યક્તિ દર વર્ષે ~ 95 કિલો કાર્બનનો ઉપયોગ કરે છે.

સૌર કિરણોત્સર્ગ, સમાવેશ થાય છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનએક્સ-રે શ્રેણી, પ્રોટોન અને આલ્ફા કણો સુધી;

સૂચિબદ્ધ પ્રકારનાં કિરણોત્સર્ગ પ્રાથમિક છે; તે વાતાવરણના ઉપલા સ્તરો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે લગભગ 20 કિમીની ઊંચાઈએ લગભગ સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ જાય છે. આ કિસ્સામાં, ગૌણ કોસ્મિક રેડિયેશન રચાય છે, જે પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચે છે અને બાયોસ્ફિયર (મનુષ્યો સહિત) ને અસર કરે છે. ગૌણ રેડિયેશનમાં ન્યુટ્રોન, પ્રોટોન, મેસોન્સ, ઇલેક્ટ્રોન અને ફોટોનનો સમાવેશ થાય છે.

કોસ્મિક રેડિયેશનની તીવ્રતા ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે:

ગેલેક્ટીક રેડિયેશનના પ્રવાહમાં ફેરફાર,

સૂર્ય પ્રવૃત્તિ,

ભૌગોલિક અક્ષાંશ,

સમુદ્ર સપાટીથી ઊંચાઈ.

ઊંચાઈ પર આધાર રાખીને, કોસ્મિક રેડિયેશનની તીવ્રતા તીવ્રપણે વધે છે.

પૃથ્વીના પોપડાના રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ.

આપણા ગ્રહના અસ્તિત્વ દરમિયાન ક્ષીણ થવાનો સમય ન ધરાવતા (અર્ધ-અરબ વર્ષોના અર્ધ જીવન સાથે) આઇસોટોપ્સ પૃથ્વીના પોપડામાં વિખરાયેલા છે. તેઓ સંભવતઃ સૌરમંડળના ગ્રહોની રચના સાથે એક સાથે રચાયા હતા (પ્રમાણમાં અલ્પજીવી આઇસોટોપ્સ સંપૂર્ણપણે ક્ષીણ થઈ ગયા હતા). આ આઇસોટોપ્સને કુદરતી કહેવામાં આવે છે કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો, આનો અર્થ એ છે કે જે રચના કરવામાં આવી હતી અને માનવ ભાગીદારી વિના સતત પુનઃરચના કરવામાં આવી રહી છે. જેમ જેમ તેઓ ક્ષીણ થાય છે, તેઓ મધ્યવર્તી, કિરણોત્સર્ગી, આઇસોટોપ્સ પણ બનાવે છે.

કિરણોત્સર્ગના બાહ્ય સ્ત્રોતો પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરમાં જોવા મળતા 60 થી વધુ કુદરતી રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ છે. પ્રાકૃતિક કિરણોત્સર્ગી તત્વો પૃથ્વીના તમામ શેલ અને કોરમાં પ્રમાણમાં ઓછી માત્રામાં સમાયેલ છે. વિશેષ મહત્વમનુષ્યો માટે બાયોસ્ફિયરના કિરણોત્સર્ગી તત્વો હોય છે, એટલે કે. પૃથ્વીના શેલનો તે ભાગ (લિથો-, હાઇડ્રો- અને વાતાવરણ) જ્યાં સુક્ષ્મસજીવો, છોડ, પ્રાણીઓ અને મનુષ્યો સ્થિત છે.

અબજો વર્ષો સુધી તે ચાલ્યું સતત પ્રક્રિયા કિરણોત્સર્ગી સડોઅસ્થિર અણુ ન્યુક્લી. આના પરિણામે, પૃથ્વીના દ્રવ્ય અને ખડકોની કુલ કિરણોત્સર્ગીતા ધીમે ધીમે ઘટતી ગઈ. પ્રમાણમાં અલ્પજીવી આઇસોટોપ્સ સંપૂર્ણપણે ક્ષીણ થઈ ગયા. મુખ્યત્વે અબજો વર્ષોમાં માપવામાં આવેલા અર્ધ-જીવન સાથેના તત્વો, તેમજ કિરણોત્સર્ગી સડોના પ્રમાણમાં અલ્પજીવી ગૌણ ઉત્પાદનો, પરિવર્તનની ક્રમિક સાંકળો બનાવે છે, કહેવાતા પરિવારો સાચવવામાં આવ્યા છે. કિરણોત્સર્ગી તત્વો. પૃથ્વીના પોપડામાં, કુદરતી રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ વધુ કે ઓછા સમાનરૂપે વિખેરાઈ શકે છે અથવા થાપણોના સ્વરૂપમાં કેન્દ્રિત થઈ શકે છે.

કુદરતી (કુદરતી) રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ ત્રણ જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

કિરણોત્સર્ગી પરિવારો (શ્રેણી) સાથે જોડાયેલા રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ,

અન્ય (કિરણોત્સર્ગી પરિવારો સાથે જોડાયેલા નથી) રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ જે ગ્રહની રચના દરમિયાન પૃથ્વીના પોપડાનો ભાગ બન્યા હતા,

કોસ્મિક રેડિયેશનના પ્રભાવ હેઠળ રચાયેલી રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ.

પૃથ્વીની રચના દરમિયાન, સ્થિર ન્યુક્લાઇડ્સ સાથે રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ પણ તેના પોપડાનો ભાગ બની ગયા. સૌથી વધુઆ રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ કહેવાતા કિરણોત્સર્ગી પરિવારો (શ્રેણી) થી સંબંધિત છે. દરેક શ્રેણી અનુગામી કિરણોત્સર્ગી પરિવર્તનની સાંકળનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જ્યારે પેરેંટ ન્યુક્લિયસના ક્ષય દરમિયાન બનેલ ન્યુક્લિયસ પણ બદલામાં, ક્ષીણ થઈ જાય છે, ફરીથી અસ્થિર ન્યુક્લિયસ ઉત્પન્ન કરે છે, વગેરે. આવી સાંકળની શરૂઆત રેડિયોન્યુક્લાઇડ છે, જેનું નિર્માણ થતું નથી. અન્ય રેડિઓન્યુક્લાઇડમાંથી, પરંતુ તેમના જન્મની ક્ષણથી પૃથ્વીના પોપડા અને બાયોસ્ફિયરમાં સમાયેલ છે. આ રેડિઓન્યુક્લાઇડને પૂર્વજ કહેવામાં આવે છે અને સમગ્ર પરિવાર (શ્રેણી) તેના નામ પરથી રાખવામાં આવે છે. કુલ મળીને, પ્રકૃતિમાં ત્રણ પૂર્વજો છે - યુરેનિયમ -235, યુરેનિયમ -238 અને થોરિયમ -232, અને તે મુજબ, ત્રણ કિરણોત્સર્ગી શ્રેણી - બે યુરેનિયમ અને થોરિયમ. તમામ શ્રેણી લીડના સ્થિર આઇસોટોપ્સ સાથે સમાપ્ત થાય છે.

સૌથી વધુ લાંબી અવધિથોરિયમનું અર્ધ જીવન 14 અબજ વર્ષ છે, તેથી તે પૃથ્વીના સંવર્ધનથી લગભગ સંપૂર્ણ રીતે સાચવવામાં આવ્યું છે. યુરેનિયમ-238 મોટા પ્રમાણમાં ક્ષીણ થઈ ગયું, યુરેનિયમ-235નો મોટો ભાગ ક્ષીણ થઈ ગયો, અને આઇસોટોપ નેપટ્યુનિયમ-232 સંપૂર્ણ રીતે ક્ષીણ થઈ ગયો. આ કારણોસર, પૃથ્વીના પોપડામાં ઘણું થોરિયમ છે (યુરેનિયમ કરતાં લગભગ 20 ગણું વધારે), અને યુરેનિયમ-235 યુરેનિયમ-238 કરતાં 140 ગણું ઓછું છે. પૃથ્વીના સંવર્ધન પછી ચોથા કુટુંબના પૂર્વજ (નેપ્ચ્યુનિયમ) સંપૂર્ણપણે વિખેરાઈ ગયા હોવાથી, તે ખડકોથી લગભગ ગેરહાજર છે. યુરેનિયમ અયસ્કમાં નેપટ્યુનિયમ નજીવી માત્રામાં મળી આવ્યું છે. પરંતુ તેનું મૂળ ગૌણ છે અને તે કોસ્મિક રે ન્યુટ્રોન દ્વારા યુરેનિયમ-238 ન્યુક્લી પર બોમ્બમારો થવાને કારણે છે. નેપ્ચ્યુનિયમ હવે કૃત્રિમ પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે. ઇકોલોજિસ્ટ માટે તે કોઈ રસ નથી.

પૃથ્વીના પોપડાના લગભગ 0.0003% (વિવિધ સ્ત્રોતો અનુસાર 0.00025-0.0004%) યુરેનિયમ છે. એટલે કે, સૌથી સામાન્ય માટીના એક ઘન મીટરમાં સરેરાશ 5 ગ્રામ યુરેનિયમ હોય છે. એવી જગ્યાઓ છે જ્યાં આ રકમ હજારો ગણી વધારે છે - આ યુરેનિયમ થાપણો છે. ઘન મીટરમાં દરિયાનું પાણીલગભગ 1.5 મિલિગ્રામ યુરેનિયમ ધરાવે છે. આ કુદરતી રાસાયણિક તત્વબે આઇસોટોપ્સ -238U અને 235U દ્વારા રજૂ થાય છે, જેમાંથી દરેક તેની પોતાની કિરણોત્સર્ગી શ્રેણીના પૂર્વજ છે. કુદરતી યુરેનિયમની વિશાળ બહુમતી (99.3%) યુરેનિયમ-238 છે. આ રેડિઓન્યુક્લાઇડ ખૂબ જ સ્થિર છે, તેના સડોની સંભાવના (એટલે ​​​​કે, આલ્ફા સડો) ખૂબ ઓછી છે. આ સંભાવના 4.5 અબજ વર્ષોના અર્ધ જીવન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. એટલે કે, આપણા ગ્રહની રચના પછી, તેની માત્રા અડધાથી ઘટી ગઈ છે. આનાથી, બદલામાં, તે અનુસરે છે કે આપણા ગ્રહ પર પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગ વધારે હતો. કિરણોત્સર્ગી પરિવર્તનની સાંકળો જે યુરેનિયમ શ્રેણીના કુદરતી રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ ઉત્પન્ન કરે છે:

કિરણોત્સર્ગી શ્રેણીમાં બંને લાંબા સમય સુધી જીવતા રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ (એટલે ​​કે, રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ સાથે લાંબી અવધિઅર્ધ-જીવન) અને અલ્પજીવી, પરંતુ શ્રેણીના તમામ રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, તે પણ જે ઝડપથી ક્ષીણ થઈ જાય છે. આ તે હકીકતને કારણે છે કે સમય જતાં, એક સંતુલન સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે (કહેવાતા "સેક્યુલર સંતુલન") - દરેક રેડિઓન્યુક્લાઇડનો સડો દર તેની રચનાના દર જેટલો છે.

ત્યાં કુદરતી રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ છે જે ગ્રહની રચના દરમિયાન પૃથ્વીના પોપડામાં પ્રવેશ્યા હતા અને તે યુરેનિયમ અથવા થોરિયમ શ્રેણી સાથે સંબંધિત નથી. સૌ પ્રથમ, તે પોટેશિયમ -40 છે. પૃથ્વીના પોપડામાં 40 K ની સામગ્રી લગભગ 0.00027% (દળ) છે, અર્ધ જીવન 1.3 અબજ વર્ષ છે. પુત્રી ન્યુક્લાઇડ, કેલ્શિયમ -40, સ્થિર છે. પોટેશિયમ-40 છોડ અને સજીવમાં નોંધપાત્ર માત્રામાં જોવા મળે છે અને તે મનુષ્ય માટે આંતરિક કિરણોત્સર્ગની કુલ માત્રામાં નોંધપાત્ર યોગદાન આપે છે.

કુદરતી પોટેશિયમમાં ત્રણ આઇસોટોપ હોય છે: પોટેશિયમ-39, પોટેશિયમ-40 અને પોટેશિયમ-41, જેમાંથી માત્ર પોટેશિયમ-40 કિરણોત્સર્ગી છે. પ્રકૃતિમાં આ ત્રણ આઇસોટોપનો જથ્થાત્મક ગુણોત્તર આના જેવો દેખાય છે: 93.08%, 0.012% અને 6.91%.

પોટેશિયમ-40 બે રીતે તૂટી જાય છે. તેના લગભગ 88% અણુઓ બીટા રેડિયેશનનો અનુભવ કરે છે અને કેલ્શિયમ-40 અણુ બની જાય છે. બાકીના 12% અણુઓ, કે-કેપ્ચરનો અનુભવ કરતા, આર્ગોન-40 અણુઓમાં ફેરવાય છે. નિર્ધારણની પોટેશિયમ-આર્ગોન પદ્ધતિ પોટેશિયમ -40 ની આ મિલકત પર આધારિત છે સંપૂર્ણ વયખડકો અને ખનિજો.

કુદરતી રેડિઓન્યુક્લાઈડ્સના ત્રીજા જૂથમાં કોસ્મોજેનિક રેડિઓન્યુક્લાઈડ્સનો સમાવેશ થાય છે. આ રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે સ્થિર ન્યુક્લાઇડ્સમાંથી કોસ્મિક રેડિયેશનના પ્રભાવ હેઠળ રચાય છે. તેમાં ટ્રીટિયમ, બેરિલિયમ-7, કાર્બન-14, સોડિયમ-22નો સમાવેશ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કોસ્મિક ન્યુટ્રોનના પ્રભાવ હેઠળ નાઇટ્રોજનમાંથી ટ્રીટિયમ અને કાર્બન -14 ની રચનાની પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ:

કુદરતી રેડિયો આઇસોટોપ્સમાં કાર્બન વિશેષ સ્થાન ધરાવે છે. કુદરતી કાર્બન બેમાંથી બને છે સ્થિર આઇસોટોપ્સ, જેમાં કાર્બન-12 પ્રબળ છે (98.89%). બાકીનો લગભગ સંપૂર્ણ રીતે કાર્બન-13 (1.11%) છે.

કાર્બનના સ્થિર આઇસોટોપ્સ ઉપરાંત, વધુ પાંચ કિરણોત્સર્ગીઓ જાણીતા છે. તેમાંથી ચાર (કાર્બન -10, કાર્બન -11, કાર્બન -15 અને કાર્બન -16) ખૂબ ટૂંકા અર્ધ જીવન (સેકન્ડ અને સેકન્ડના અપૂર્ણાંક) ધરાવે છે. પાંચમો રેડિયોઆઈસોટોપ, કાર્બન-14, 5,730 વર્ષનું અર્ધ જીવન ધરાવે છે.

પ્રકૃતિમાં, કાર્બન -14 ની સાંદ્રતા અત્યંત ઓછી છે. ઉદાહરણ તરીકે, આધુનિક છોડમાં કાર્બન -12 અને કાર્બન -13 ના દરેક 10 9 અણુઓ માટે આ આઇસોટોપનો એક અણુ છે. જો કે, આગમન સાથે પરમાણુ શસ્ત્રોઅને ન્યુક્લિયર ટેક્નોલોજી, કાર્બન-14 વાતાવરણીય નાઇટ્રોજન સાથે ધીમા ન્યુટ્રોનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા કૃત્રિમ રીતે ઉત્પન્ન થાય છે, તેથી તેની માત્રા સતત વધી રહી છે.

કઈ પૃષ્ઠભૂમિને "સામાન્ય" ગણવામાં આવે છે તે અંગે કેટલાક સંમેલન છે. આમ, વ્યક્તિ દીઠ "ગ્રહોની સરેરાશ" વાર્ષિક અસરકારક માત્રા 2.4 mSv છે, ઘણા દેશોમાં આ મૂલ્ય 7-9 mSv/વર્ષ છે. એટલે કે, અનાદિ કાળથી, લાખો લોકો કુદરતી ડોઝ લોડની પરિસ્થિતિઓમાં જીવે છે જે આંકડાકીય સરેરાશ કરતા અનેક ગણા વધારે છે. તબીબી સંશોધનઅને વસ્તી વિષયક આંકડા દર્શાવે છે કે આ તેમના જીવનને કોઈપણ રીતે અસર કરતું નથી, કોઈ નથી નકારાત્મક પ્રભાવતેમના સ્વાસ્થ્ય અને તેમના સંતાનોના સ્વાસ્થ્ય પર.

"સામાન્ય" કુદરતી પૃષ્ઠભૂમિની વિભાવનાના સંમેલનો વિશે બોલતા, આપણે ગ્રહ પરના સંખ્યાબંધ સ્થાનોને પણ નિર્દેશિત કરી શકીએ છીએ જ્યાં કુદરતી કિરણોત્સર્ગનું સ્તર આંકડાકીય સરેરાશ કરતાં ઘણી વખત નહીં, પણ દસ વખત (કોષ્ટક); દસેક અને હજારો રહેવાસીઓ આ અસરના સંપર્કમાં છે. અને આ પણ ધોરણ છે, આ પણ તેમના સ્વાસ્થ્યને કોઈપણ રીતે અસર કરતું નથી. તદુપરાંત, વધેલા પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગવાળા ઘણા વિસ્તારો સામૂહિક પર્યટન (સમુદ્ર કિનારા) અને માન્યતા પ્રાપ્ત રિસોર્ટ્સ (કોકેશિયન) ના સ્થળો છે. Mineralnye Vody, કાર્લોવી વેરી, વગેરે).