Сансар огторгуй дахь цацрагийн түвшин. Сансар судлалын гол “саад” болох цацрагийн тухай

Сансрын цацрагийн эсрэг тэмцэлд эрдэмтэд Ангараг гарагийг хэрхэн судлах тухай комик.

Энэ нь сансрын нисгэгчдийг цацраг туяанаас хамгаалахын тулд эмийн эмчилгээ, генийн инженерчлэл, ичээнээс хамгаалах технологи зэрэг ирээдүйн судалгааны хэд хэдэн арга замыг судалдаг. Зохиогчид мөн цацраг туяа, хөгшрөлт нь бие махбодийг ижил төстэй байдлаар устгадаг болохыг тэмдэглэж, нэгтэй тэмцэх арга нь нөгөөгийнхөө эсрэг үйлчилдэг гэж үздэг. Гарчиг нь байлдааны уриатай нийтлэл: Viva la radioresistance! ("Цацрагын эсэргүүцэл урт наслаарай!") Oncotarget сэтгүүлд нийтлэгдсэн.

“Сансар судлалын сэргэн мандалт нь Ангараг гариг ​​болон сансарын гүн рүү хүн төрөлхтний анхны илгээлтэд хүргэнэ. Гэхдээ сансрын цацраг идэвхжсэн нөхцөлд амьд үлдэхийн тулд хүмүүс гадны хүчин зүйлүүдэд илүү тэсвэртэй болох шаардлагатай болно. Энэ нийтлэлд бид сайжруулсан цацраг, стресс, хөгшрөлтийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх аргачлалыг санал болгож байна. Стратеги дээр ажиллаж байхдаа бид ОХУ-аас гадна НАСА, Европын сансрын агентлаг, Канадын цацрагийн төв болон дэлхийн бусад 25 гаруй төвүүдийн тэргүүлэх эрдэмтдийг цуглуулсан. Цацраг эсэргүүцэх технологи нь дэлхий дээр ашигтай байх болно, ялангуяа "гаж нөлөө" нь эрүүл урт наслалт юм" гэж MIPT-ийн дэд профессор Александр Жаворонков тайлбарлав.

. " alt=" Бид цацраг туяа нь хүн төрөлхтөн сансар огторгуйг байлдан дагуулж, Ангараг гарагийг колоничлоход саад болохгүй гэдэгт итгэлтэй байх болно. Эрдэмтдийн ачаар бид Улаан гараг руу нисч, тэнд диско, шарсан мах хийх болно. . " src="/sites/default/files/images_custom/2018/03/mars7.png">!}

Хүн төрөлхтөн сансар огторгуйг байлдан дагуулж, Ангараг гарагийг колоничлоход цацраг туяа саад болохгүй гэдгийг бид анхаарах болно. Эрдэмтдийн ачаар бид Улаан гараг руу нисч, тэнд диско, шарсан мах идэх болно .

Сансар огторгуй хүний ​​эсрэг

“Сансар огторгуйн хэмжээнд манай гараг бол сансрын цацрагаас маш сайн хамгаалагдсан жижиг хөлөг онгоц юм. Дэлхийн соронзон орон нь нарны болон галактикийн цэнэгтэй тоосонцорыг хазайлгаж, улмаар гаригийн гадаргуу дээрх цацрагийн түвшинг эрс бууруулдаг. Холын зайн сансрын нислэг, маш сул соронзон оронтой гаригуудыг колоничлох үед (жишээлбэл, Ангараг гариг) ийм хамгаалалт байхгүй бөгөөд сансрын нисэгчид болон колоничлогчид асар их энерги бүхий цэнэгтэй бөөмсийн урсгалд байнга өртөх болно. Чухамдаа хүн төрөлхтний сансрын ирээдүй бид энэ бэрхшээлийг хэрхэн даван туулахаас шалтгаална” гэж Оросын ШУА-ийн профессор, А.И.Бурназяны нэрэмжит Холбооны эмнэлгийн биофизикийн төвийн туршилтын радиобиологи, цацрагийн анагаах ухааны тэнхимийн эрхлэгч Андреян Осипов хэлэв. MIPT-ийн шинэлэг эм хөгжүүлэх лабораторийн ажилтан.

Хүн сансар огторгуйн аюулаас: нарны цацраг, галактикийн сансрын туяа, соронзон орон, Ангараг гарагийн цацраг идэвхт орчин, дэлхийн цацрагийн бүс, бичил таталцлаас (жингүйдэл) хамгаалалтгүй байдаг.

Хүн төрөлхтөн Ангараг гарагийг колоничлохоор нухацтай зорьж байна - SpaceX 2024 онд Улаан гараг руу хүмүүсийг хүргэнэ гэж амласан ч зарим чухал асуудлууд шийдэгдээгүй байна. Тиймээс сансрын нисгэгчдийн эрүүл мэндэд учирч буй гол аюулуудын нэг бол сансрын цацраг юм. Ионжуулагч цацраг нь биологийн молекулуудыг, ялангуяа ДНХ-ийг гэмтээж, мэдрэлийн систем, зүрх судасны систем, голчлон хорт хавдар үүсгэдэг янз бүрийн эмгэгүүдэд хүргэдэг. Эрдэмтэд хүчээ нэгтгэж, биотехнологийн хамгийн сүүлийн үеийн дэвшлийг ашиглан хүний ​​цацраг эсэргүүцэх чадварыг нэмэгдүүлснээр тэрээр сансар огторгуйн өргөн уудам нутгийг байлдан дагуулж, бусад гаригуудыг колоничлох боломжтой болохыг санал болгож байна.

Хүний хамгаалалт

Бие махбодид ДНХ-ийн гэмтлээс өөрийгөө хамгаалах, нөхөн сэргээх арга замууд бий. Манай ДНХ нь байгалийн цацраг туяа, түүнчлэн эсийн хэвийн амьсгалын үед үүсдэг реактив хүчилтөрөгчийн төрөл (ROS)-д байнга өртдөг. Гэхдээ ДНХ-г засах үед, ялангуяа ноцтой гэмтэл гарсан тохиолдолд алдаа гардаг. ДНХ-ийн гэмтлийн хуримтлал нь хөгшрөлтийн гол шалтгаануудын нэг гэж тооцогддог тул цацраг туяа, хөгшрөлт нь хүн төрөлхтний ижил төстэй дайсан юм. Гэсэн хэдий ч эсүүд цацрагт дасан зохицож чаддаг. Цацрагийн бага тун нь ямар ч хор хөнөөл учруулахгүй төдийгүй өндөр тунтай тулгарахад эсийг бэлддэг нь батлагдсан. Одоогоор олон улсын цацрагийн хамгаалалтын стандартууд үүнийг огт харгалздаггүй. Сүүлийн үеийн судалгаанаас үзэхэд цацрагийн тодорхой босго байдаг ба түүнээс доогуур "Бэлтгэлд хэцүү, тулалдаанд амархан" гэсэн зарчим үйлчилдэг. Нийтлэлийн зохиогчид радио дасан зохицох механизмыг ашиглахын тулд тэдгээрийг судлах шаардлагатай гэж үзэж байна.

Цацраг эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх арга замууд: 1) генийн эмчилгээ, мультиплекс генетикийн инженерчлэл, туршилтын хувьсал; 2) биобанк, нөхөн төлжих технологи, эд, эрхтэний инженерчлэл, эсийн шинэчлэл, эсийн эмчилгээ; 3) радиопротектор, геропротектор, антиоксидант; 4) ичээнээс гарах; 5) ариутгасан органик бүрэлдэхүүн хэсгүүд; 6) цацрагт тэсвэртэй хүмүүсийн эмнэлгийн сонголт.

MIPT-ийн насжилт ба хөгшрөлтийн генетикийн лабораторийн эрхлэгч, Оросын ШУА-ийн корреспондент гишүүн, биологийн шинжлэх ухааны доктор Алексей Москалев “Ионжуулагч цацрагийн бага тунгийн дундаж наслалтад үзүүлэх нөлөөллийн талаарх бидний урт хугацааны судалгаа. Загвар амьтдын хийсэн судалгаагаар жижиг хор хөнөөлтэй нөлөө нь эс болон бие махбодийн хамгаалалтын системийг (ДНХ-ийн засвар, дулааны цочролын уураг, амьдрах чадваргүй эсийг зайлуулах, төрөлхийн дархлаа) идэвхжүүлдэг болохыг харуулсан. Гэсэн хэдий ч сансарт хүн төрөлхтөн илүү том, илүү аюултай цацрагийн тунтай тулгарах болно. Бид геропротекторуудын томоохон мэдээллийн санг хуримтлуулсан. Олж авсан мэдлэг нь тэдний ихэнх нь нөөцийн чадварыг идэвхжүүлж, стресст тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлэх механизмаар ажилладаг болохыг харуулж байна. Ийм өдөөлт нь сансар огторгуйн ирээдүйн колоничлогчдод туслах байх."

Сансрын нисгэгч инженерчлэл

Түүнээс гадна цацрагийн эсэргүүцэл нь хүмүүсийн дунд өөр өөр байдаг: зарим нь цацрагт илүү тэсвэртэй, бусад нь бага байдаг. Цацрагт тэсвэртэй хүмүүсийг эмнэлгийн аргаар сонгохдоо боломжит нэр дэвшигчдээс эсийн дээж авч, эдгээр эсийн цацрагт дасан зохицох чадварыг иж бүрэн шинжлэхэд ордог. Цацрагт хамгийн тэсвэртэй хүмүүс сансарт ниснэ. Мөн цацрагийн фон өндөртэй бүс нутагт амьдарч байгаа болон мэргэжлээрээ геномын хэмжээнд судалгаа хийх боломжтой. Хорт хавдар болон цацраг туяатай холбоотой бусад өвчинд бага өртөмтгий хүмүүсийн геномын ялгааг ирээдүйд геном засварлах гэх мэт орчин үеийн генийн инженерчлэлийн аргуудыг ашиглан тусгаарлаж, сансрын нисгэгчдэд "залгагдах" боломжтой.

Цацраг эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэхийн тулд ямар генийг нэвтрүүлэх шаардлагатай хэд хэдэн сонголт байдаг. Нэгдүгээрт, антиоксидант генүүд нь эсийг цацраг туяагаар үүсгэгддэг реактив хүчилтөрөгчөөс хамгаалахад тусална. Хэд хэдэн туршилтын бүлгүүд ийм трансген ашиглан цацрагт мэдрэмтгий байдлыг бууруулахыг аль хэдийн амжилттай оролдсон. Гэхдээ энэ арга нь цацрагийн шууд нөлөөллөөс аврахгүй, зөвхөн шууд бус нөлөөллөөс хамгаалах болно.

Та ДНХ-ийн засварыг хариуцдаг уургийн генийг танилцуулж болно. Ийм туршилтууд аль хэдийн хийгдсэн - зарим генүүд үнэхээр тусалсан, зарим нь геномын тогтворгүй байдал нэмэгдэхэд хүргэсэн тул энэ талбар шинэ судалгааг хүлээж байна.

Илүү ирээдүйтэй арга бол радио хамгаалалтын трансгенийг ашиглах явдал юм. Олон организмууд (тардиградууд гэх мэт) өндөр цацрагийн эсэргүүцэлтэй байдаг бөгөөд хэрэв бид үүний цаана ямар ген, молекулын механизм байгааг олж мэдвэл генийн эмчилгээг ашиглан хүн рүү хөрвүүлэх боломжтой. Тардиградын 50% -ийг устгахын тулд хүнийг үхүүлэхээс 1000 дахин их цацрагийн тун хэрэгтэй. Саяхан ийм тэсвэр тэвчээрийн нэг хүчин зүйл гэж үздэг уураг - гэмтэл дарангуйлагч Dsup гэж нэрлэгддэг уураг олдсон. Хүний эсийн шугам дээр туршилт хийхэд Dsup генийг нэвтрүүлэх нь гэмтлийг 40% бууруулдаг нь тогтоогджээ. Энэ нь генийг хүмүүсийг цацраг туяанаас хамгаалах ирээдүйтэй нэр дэвшигч болгодог.

Сөнөөгчдийн анхны тусламжийн хэрэгсэл

Биеийн цацрагийн хамгаалалтыг нэмэгдүүлдэг эмийг "радиопротектор" гэж нэрлэдэг. Өнөөдрийг хүртэл FDA-аас зөвшөөрөгдсөн ганц л радиопротектор байдаг. Гэхдээ хөгшрөлтийн эмгэгийн үйл явцад оролцдог эсийн дохиоллын гол замууд нь цацрагийн хариу урвалд оролцдог. Үүний үндсэн дээр геропротекторууд - хөгшрөлтийн хурдыг бууруулж, дундаж наслалтыг уртасгадаг эмүүд нь радиопротекторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Geroprotektors.org болон DrugAge мэдээллийн сангаас үзэхэд 400 гаруй боломжит геропротектор байдаг. Зохиогчид одоо байгаа эмүүдийг геро- болон радиопротекторын шинж чанарыг судлах нь ашигтай байх болно гэж үзэж байна.

Ионжуулагч цацраг нь мөн реактив хүчилтөрөгчийн төрлөөр дамждаг тул исэлдүүлэгч шингээгч буюу энгийнээр хэлбэл глутатион, NAD болон түүний урьдал NMN зэрэг антиоксидантууд нь цацрагийг даван туулахад тусалдаг. Сүүлийнх нь ДНХ-ийн гэмтлийн хариу урвалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг тул цацраг туяа, хөгшрөлтөөс хамгаалах үүднээс ихээхэн сонирхдог.

Гипернаци нь ичээнээс гарах

Анхны сансрын нислэгийг эхлүүлсний дараахан Зөвлөлтийн сансрын хөтөлбөрийн тэргүүлэх зохион бүтээгч Сергей Королев Ангараг гараг руу хүн нисгэх амбицтай төслийг боловсруулж эхэлжээ. Түүний санаа бол сансрын урт аялалын үеэр багийнхныг ичээний байдалд оруулах явдал байв. Ичих үед биеийн бүх үйл явц удааширдаг. Амьтадтай хийсэн туршилтаас харахад энэ төлөвт эрс тэс хүчин зүйлсийн эсэргүүцэл нэмэгддэг: бага температур, цацрагийн үхлийн тун, хэт ачаалал гэх мэт. ЗХУ-д Сергей Королевыг нас барсны дараа Ангараг гарагийн төслийг хаасан. Одоогийн байдлаар Европын сансрын агентлаг Ангараг, сар руу нислэг хийх Аврора төсөл дээр ажиллаж байгаа бөгөөд энэ нь сансрын нисгэгчдийг ичээнд оруулах хувилбарыг авч үздэг. ESA удаан хугацааны автомат нислэгийн үед ичээнээс илүү аюулгүй байдлыг хангана гэж үзэж байна. Хэрэв бид сансар огторгуйн ирээдүйн колоничлолын тухай ярих юм бол "бэлэн" хүмүүсийн популяци гэхээсээ илүү крио хадгалсан үр хөврөлийн эсийн банкийг тээвэрлэж, цацрагаас хамгаалах нь илүү хялбар болно. Гэхдээ энэ нь ойрын ирээдүйд байхгүй нь тодорхой бөгөөд магадгүй тэр үед хүмүүс сансар огторгуйгаас айхгүй байхын тулд радио хамгаалах аргууд хангалттай боловсронгуй болно.

Хүнд их буу

Бүх органик нэгдлүүд нь нүүрстөрөгч-устөрөгчийн холбоо (C-H) агуулдаг. Гэсэн хэдий ч устөрөгчийн оронд устөрөгчийн илүү хүнд аналог болох дейтерий агуулсан нэгдлүүдийг нэгтгэх боломжтой. Илүү их масстай тул дейтерийн холбоог таслахад илүү хэцүү байдаг. Гэсэн хэдий ч бие нь устөрөгчтэй ажиллахад зориулагдсан тул хэт их устөрөгчийг дейтерийээр солих нь муу үр дагаварт хүргэж болзошгүй юм. Детерацтай ус нэмснээр хүний ​​нас уртасч, хорт хавдрын эсрэг үйлчилгээтэй болох нь янз бүрийн организмд батлагдсан боловч хоол хүнсэнд агуулагдах 20% -иас дээш ус нь хортой нөлөө үзүүлж эхэлдэг. Өгүүллийн зохиогчид эмнэлзүйн өмнөх туршилтыг явуулж, аюулгүй байдлын босгыг эрэлхийлэх ёстой гэж үздэг.

Сонирхолтой хувилбар бол устөрөгч биш харин нүүрстөрөгчийг илүү хүнд аналогоор солих явдал юм. 13 С нь 12 С-ээс ердөө 8% -иар хүнд байдаг бол дейтерий нь устөрөгчөөс 100% -иар хүнд байдаг - ийм өөрчлөлт нь биед бага ач холбогдолтой байх болно. Гэсэн хэдий ч энэ арга нь ДНХ-ийн суурийг холбодог N-H ба O-H холбоог таслахаас хамгаалахгүй. Үүнээс гадна 13 С-ийн үйлдвэрлэл одоогоор маш өндөр өртөгтэй байна. Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулж чадвал нүүрстөрөгчийг солих нь хүнийг сансрын цацрагаас хамгаалах нэмэлт хамгаалалт болж чадна.

“Сансрын нислэгт оролцогчдын цацрагийн аюулгүй байдлын асуудал нь нэг шинжлэх ухааны төв, тэр байтугай бүхэл бүтэн улсын хүрээнд шийдвэрлэх боломжгүй маш нарийн төвөгтэй асуудлын ангилалд багтдаг. Ийм учраас бид Орос болон дэлхийн тэргүүлэх төвүүдийн мэргэжилтнүүдийг цуглуулж, энэ асуудлыг шийдвэрлэх арга замуудын талаархи алсын харааг судалж, нэгтгэхээр шийдсэн юм. Ялангуяа Оросын нийтлэлийн зохиогчдын дунд нэрэмжит FMBC-ийн эрдэмтэд байдаг. A.I. Burnazyan, ОХУ-ын Шинжлэх ухааны академийн биоанагаах ухааны асуудлын хүрээлэн, MIPT болон бусад дэлхийд алдартай байгууллагууд. Төслийн ажлын явцад түүний олон оролцогчид анх удаа бие биетэйгээ уулзаж, одоо эхлүүлсэн хамтарсан судалгаагаа үргэлжлүүлэхээр төлөвлөж байна "гэж төслийн зохицуулагч, радиобиологич, үүрэн дохионы замын шинжилгээний бүлгийн дарга Иван Озеров дүгнэв. Сколково стартап Insilico дээр.

Дизайнер Елена Хавина, MIPT хэвлэлийн алба

Дэлхийн ойролцоо түүний соронзон орон нь түүнийг сулруулж, олон километрийн агаар мандлын тусламжгүйгээр хамгаалсаар байна. Талбай багатай туйлуудын ойролцоо нисэх үед сансрын нисэгчид тусгай хамгаалалттай өрөөнд суудаг. Гэвч Ангараг руу нисэх үед цацраг туяанаас хамгаалах техникийн хангалттай шийдэл байхгүй байна.

Би хоёр шалтгааны улмаас анхны хариултыг нэмэхээр шийдсэн:

1. нэг газар энэ нь буруу мэдэгдэл агуулсан бөгөөд зөвийг агуулаагүй болно
2. зөвхөн бүрэн байдлын төлөө (ишлэл)

1. Сэтгэгдэл бичихдээ Сюзанна шүүмжилсэн байнаХариулт нь үндсэндээ үнэн юм.

Талбай нь дэлхийн соронзон туйлаас дээш суларч байна, миний хэлсэнчлэн. Тийм ээ, Сюзанна энэ нь ПОЛЬС-д ялангуяа том байдаг нь зөв (хүчний шугамыг төсөөлөөд үз дээ: тэд туйл дээр яг л цуглардаг). Гэхдээ ТУЙЛЫН ДЭЭШ өндөрт энэ нь бусад газруудтай харьцуулахад сул байдаг - ижил шалтгаанаар (ижил хүчний шугамыг төсөөлөөд үз дээ: тэд доошоо бууж - туйл руу чиглэн, орой дээр нь бараг үлдсэнгүй). Талбай намжиж байх шиг байна.

Гэхдээ Сюзанна энэ нь зөв Онцгой байдлын комиссын сансрын нисэгчид туйлын бүс нутгаас болж тусгай өрөөнд хоргодохгүй байна: Миний ой санамж надад бүтэлгүйтсэн.

Гэхдээ одоо ч гэсэн тусгай арга хэмжээ авч байгаа газар байна(Би үүнийг туйлын бүсүүдтэй андуурсан). Энэ - Өмнөд Атлантын далай дахь соронзон аномалийн. Тэнд соронзон орон маш их "унадаг" тул цацрагийн бүс ба ямар нэгэн нарны гал асаахгүйгээр тусгай арга хэмжээ авах шаардлагатай байна. Нарны идэвхжилтэй холбоогүй тусгай арга хэмжээний тухай эшлэлийг би хурдан олж чадсангүй, гэхдээ би хаа нэгтээ тэдний талаар уншсан.

Тэгээд мэдээж Гялсгуурыг өөрөө дурдах нь зүйтэй: Тэд мөн тэднээс хамгийн хамгаалагдсан өрөөнд хоргодож, энэ үед өртөөг бүхэлд нь тойрон тэнүүчилдэггүй.

Бүх нарны туяаг сайтар хянаж, тэдгээрийн талаарх мэдээллийг удирдлагын төв рүү илгээдэг. Ийм үед сансрын нисэгчид ажиллахаа больж, станцын хамгийн хамгаалалттай тасалгаанд орогндог. Ийм хамгаалалттай сегментүүд нь усны савны дэргэдэх ОУСС-ын тасалгаанууд юм. Ус нь хоёрдогч тоосонцор - нейтроныг хадгалж, цацрагийн тунг илүү үр дүнтэй шингээдэг.

2. Зөвхөн ишлэл болон нэмэлт мэдээлэл

Доорх зарим ишлэлд тунг Сивертээр (Sv) дурдсан байдаг. Баримтлалын хувьд хүснэгтээс зарим тоо, боломжит үр нөлөөг үзүүлэв

0-0.25 Св. Цусан дахь бага зэргийн өөрчлөлтөөс өөр нөлөө үзүүлэхгүй

0.25-1 Св. Халдварт өртсөн хүмүүсийн 5-10% нь цацрагийн өвчин

7 Sv ~100% үхэл

ОУСС дээрх хоногийн тун нь ойролцоогоор 1 мЗв (доороос үзнэ үү). гэсэн үг, Та эрсдэлгүйгээр 200 орчим хоног нисч чадна. Ижил тунг ямар хугацаанд хэрэглэх нь бас чухал: богино хугацаанд уусан нэг тун нь удаан хугацаагаар ууснаас хамаагүй илүү аюултай. Организм бол цацрагийн согогийг зүгээр л "хуримтлуулдаг" идэвхгүй объект биш: энэ нь мөн "засах" механизмтай бөгөөд тэдгээр нь аажмаар хуримтлагдсан бага тунг даван туулдаг.

Дэлхий дээрх хүмүүсийг хүрээлж буй асар том атмосферийн давхарга байхгүй үед ОУСС-ын сансрын нисэгчид сансрын цацрагийн байнгын урсгалаас илүү хүчтэй цацрагт өртдөг. Багийн гишүүд өдөрт ойролцоогоор 1 миллизиверт цацрагийн тунг хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь дэлхий дээрх хүний ​​нэг жилийн цацрагт өртсөнтэй тэнцэх юм. Энэ нь сансрын нисгэгчдэд хорт хавдар үүсэх эрсдэл нэмэгдэж, дархлаа сулрахад хүргэдэг.

НАСА болон Орос, Австрийн мэргэжилтнүүдийн цуглуулсан мэдээллээс үзэхэд ОУСС-ын сансрын нисэгчид өдөрт 1 миллизивертийн тунг хүлээн авдаг. Дэлхий дээр ийм цацрагийн тунг бүтэн жилийн хугацаанд хаана ч авч чадахгүй.

Гэсэн хэдий ч энэ түвшин харьцангуй тэсвэрлэх чадвартай хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч дэлхийн ойролцоох сансрын станцууд нь дэлхийн соронзон орны нөлөөгөөр хамгаалагдсан байдаг гэдгийг санах нь зүйтэй.

Түүний хилийн гадна цацраг туяа олон дахин нэмэгдэх тул сансар огторгуйд экспедиц хийх боломжгүй болно.

ОУСС ба Мир-ийн орон сууцны барилга, лаборатори дахь цацраг туяа станцын хөнгөн цагаан бүрээсийг сансрын цацрагаар бөмбөгдсөний үр дүнд үүссэн. Хурдан, хүнд ионууд нь бүрхүүлээс нэлээд хэмжээний нейтроныг устгасан.

Одоогоор сансрын хөлөгт цацрагийн хамгаалалтыг 100 хувь хангах боломжгүй байна. Илүү нарийвчлалтай, энэ нь боломжтой, гэхдээ массыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх зардлаар, гэхдээ энэ нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй зүйл юм.

Манай агаар мандлаас гадна дэлхийн соронзон орон нь цацраг туяанаас хамгаалдаг. Дэлхийн анхны цацрагийн бүс нь ойролцоогоор 600-700 км-ийн өндөрт байрладаг. Уг станц одоо 400 орчим км-ийн өндөрт нисч байгаа бөгөөд энэ нь нэлээд доогуур... Сансарт цацраг туяанаас хамгаалах хамгаалалт нь (мөн - ред.) хөлөг онгоц эсвэл станцын их бие юм. Хэргийн хана зузаан байх тусам хамгаалалт илүү өндөр болно. Мэдээжийн хэрэг, хана нь хязгааргүй зузаан байж болохгүй, учир нь жингийн хязгаарлалт байдаг.

Олон улсын сансрын станцын ионжуулагчийн түвшин, цацрагийн суурь түвшин дэлхий дээрхээс өндөр (ойролцоогоор 200 дахин - ред.) бөгөөд энэ нь сансрын нисгэгчийг цөмийн эрчим хүч гэх мэт уламжлалт цацрагийн аюултай үйлдвэрлэлийн төлөөлөгчдөөс илүү ионжуулагч цацрагт өртөмтгий болгодог. болон рентген оношлогоо.

Тус станц нь сансрын нисгэгчдэд зориулсан бие даасан дозиметрээс гадна цацрагийн хяналтын системтэй. ... Нэг мэдрэгч нь бригадын бүхээгт, нэг мэдрэгч нь жижиг, том диаметртэй ажлын тасалгаанд байрладаг. Систем нь 24 цагийн турш бие даан ажилладаг. ... Ийнхүү станцын цацрагийн өнөөгийн байдлын талаарх мэдээлэл Дэлхийд байна. Цацрагийн хяналтын систем нь "Цацрагийг шалга!" гэсэн анхааруулах дохио өгөх чадвартай. Хэрэв ийм зүйл болсон бол дохиоллын системийн консол дээр бид дагалдах дуут дохиогоор баннер асахыг харах байсан. Олон улсын сансрын станц ажиллаж байх хугацаанд ийм тохиолдол гараагүй.

... Өмнөд Атлантын бүс нутагт ... дэлхийн гүнд соронзон гажиг байсны улмаас цацрагийн бүсүүд дэлхийн дээгүүр “уншиж” байна. Дэлхий дээгүүр нисч буй сансрын хөлөг онгоцууд цацрагийн бүслүүрийг маш богино хугацаанд "цохих" мэт санагддаг ... аномалийн бүсээр дамжин өнгөрөх тойрог замд. Бусад тойрог замд цацрагийн урсгал байхгүй бөгөөд сансрын экспедицийн оролцогчдод хүндрэл учруулахгүй.

Өмнөд Атлантын бүс дэх соронзон аномали нь сансрын нисгэгчдийн цорын ганц цацрагийн "гай гамшиг" биш юм. Нарны гал асаах нь заримдаа маш их энергитэй тоосонцор үүсгэдэг..., сансрын нисгэгчдийн нислэгт ихээхэн хүндрэл учруулдаг. Нарны тоосонцор дэлхийд ирэхэд сансрын нисгэгч ямар хэмжээний цацраг хүлээн авах нь гол төлөв санамсаргүй асуудал юм. Энэ утгыг үндсэндээ хоёр хүчин зүйлээр тодорхойлдог: соронзон шуурганы үед дэлхийн диполь соронзон орны гажуудал, нарны үйл явдлын үед сансрын хөлгийн тойрог замын параметрүүд. ... ХЦХ-д халдсан үеийн тойрог замууд өндөр өргөргийн аюултай бүсээр дамжихгүй бол багийнхан азтай байж магадгүй.

Хамгийн хүчирхэг протоны дэлбэрэлтүүдийн нэг нь дэлхийн ойролцоо цацрагийн шуурга үүсгэсэн нарны дэлбэрэлтийн цацрагийн шуурга нь 2005 оны 1-р сарын 20-нд болсон. Яг ийм хүчтэй нарны дэлбэрэлт 16 жилийн өмнө буюу 1989 оны 10-р сард болсон. Хэдэн зуун МеВ-ээс давсан энергитэй протонууд дэлхийн соронзон мандалд хүрч ирэв. Дашрамд хэлэхэд ийм протонууд 11 см орчим устай тэнцэх хамгаалалтыг даван туулах чадвартай. Сансрын нисгэгчийн хувцас нимгэн. Хэрэв энэ үед сансрын нисэгчид Олон улсын сансрын станцын гадна байсан бол мэдээж цацрагийн нөлөө нь сансрын нисгэгчдийн эрүүл мэндэд нөлөөлнө гэж биологичид үзэж байна. Гэхдээ тэд түүний дотор байсан. ОУСС-ын хамгаалалтын хамгаалалт нь олон тохиолдолд багийнхныг цацрагийн сөрөг нөлөөллөөс хамгаалахад хангалттай юм. Энэ үйл явдлын үеэр ийм зүйл тохиолдсон. Цацрагийн дозиметр ашиглан хийсэн хэмжилтээс харахад сансрын нисгэгчдийн "барьж авсан" цацрагийн тун нь ердийн рентген шинжилгээ хийх үед хүний ​​хүлээн авдаг тунгаас хэтрээгүй байна. ОУСС-ын сансрын нисэгчид 0.01 Гр буюу ~ 0.01 Сиверт хүлээн авсан... Үнэн, ийм бага тунгаар хэрэглэх нь бас өмнө нь бичсэнчлэн станц "соронзон хамгаалалттай" тойрог замд байсантай холбоотой бөгөөд энэ нь үргэлж тохиолддоггүй байж магадгүй юм.

Нил Армстронг (Саран дээр алхсан анхны сансрын нисгэгч) нислэгийн үеэр өөрийн ер бусын мэдрэмжийн талаар Дэлхийд мэдээлсэн: заримдаа тэр нүдэндээ тод гялалзахыг ажиглажээ. Заримдаа тэдний давтамж өдөрт зуу орчимд хүрдэг... Эрдэмтэд... үүнийг галактикийн сансрын цацрагууд хариуцдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн. Чухамхүү эдгээр өндөр энергитэй хэсгүүд нь нүдний алимыг нэвт шингээж, нүдийг бүрдүүлдэг бодистой харьцахдаа Черенковын гэрэлтдэг. Үүний үр дүнд сансрын нисгэгч тод гялбааг хардаг. Бодистой хамгийн үр дүнтэй харилцан үйлчлэл нь протон биш бөгөөд тэдгээрийн сансрын туяа нь бусад бүх хэсгүүдээс илүү агуулагддаг, харин хүнд хэсгүүд болох нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, төмөр юм. Их хэмжээний масстай эдгээр бөөмс нь хөнгөн хэсгүүдээс илүү эрчим хүчээ алддаг. Тэд Черенковын гэрэлтэлтийг бий болгож, нүдний мэдрэмтгий мембран болох торлог бүрхэвчийг өдөөх үүрэгтэй.

Холын зайн сансрын нислэгийн үед цацрагийн аюултай хүчин зүйл болох галактикийн болон нарны сансрын туяаны үүрэг нэмэгддэг. Ангараг руу нисэх үед цацрагийн гол аюул нь GCR болдог гэж үздэг. Ангараг руу нисэх нь 6 сар орчим үргэлжилдэг бөгөөд энэ хугацаанд GCR ба SCR-ийн салшгүй нийт цацрагийн тун нь ОУСС дээрх цацрагийн тунгаас хэд дахин их байна. Тиймээс алсын зайн сансрын нислэгтэй холбоотой цацрагийн үр дагаврын эрсдэл эрс нэмэгддэг. Тиймээс Ангараг руу нисэх жилийн хугацаанд GCR-тэй холбоотой шингэсэн тун нь 0.2-0.3 Sv (хамгаалалтгүй) байх болно. 1972 оны 8-р сарын 1972 оны хамгийн хүчирхэг бамбаруудын нэг болох тунтай харьцуулж болно. Энэ үйл явдлын үеэр хэд дахин бага байсан: ~0.05 Sv.

GCR-ийн үүсгэсэн цацрагийн аюулыг үнэлж, урьдчилан таамаглах боломжтой. Нарны мөчлөгтэй холбоотой GCR-ийн түр зуурын өөрчлөлтүүд дээр маш их материал хуримтлагдсан. Энэ нь GCR урсгалыг урьдчилан тодорхойлсон аль ч хугацаанд урьдчилан таамаглах боломжтой загварыг бий болгох боломжийг олгосон.

SCL-ийн нөхцөл байдал илүү төвөгтэй байдаг. Нарны цочрол санамсаргүй байдлаар тохиолддог бөгөөд нарны хүчтэй үйл явдлууд нь хамгийн их идэвхжилтэй байх ёстой жилүүдэд тохиолддог нь бүр ч тодорхой биш юм. Наад зах нь, сүүлийн жилүүдийн туршлагаас харахад тэд нам гүмхэн үед ч тохиолддог.

Нарны туяанаас үүссэн протонууд нь холын зайн нислэг үйлдэж буй сансрын багийнханд бодит аюул учруулж байна. 1972 оны 8-р сард гарсан галын туяаг дахин жишээ болгон авч үзвэл, нарны протонуудын урсгалыг цацрагийн тунгаар дахин тооцоолох замаар үйл явдал эхэлснээс хойш 10 цагийн дараа сансрын хөлгийн багийнхны үхлийн аюулаас хэтэрсэн болохыг харуулж болно. Ангараг дээр эсвэл саран дээр хөлөг онгоцны гадна байсан.

60-аад оны сүүл, 70-аад оны эхээр Америкийн Аполло сар руу хийсэн нислэгүүдийг эргэн санах нь зүйтэй. 1972 онд 8-р сард 1989 оны 10-р сарынхтай ижил чадалтай нарны туяа гарч, 1972 оны 4-р сард "Аполлон 16" саран дээр аялсны дараа газардсан бөгөөд дараагийнх нь "Аполло 17" 12-р сард хөөрөв. Аполло 16 онгоцны азтай багийнхан уу? Үнэхээр тийм. Тооцоолсноор хэрэв Аполло сансрын нисэгчид 1972 оны 8-р сард саран дээр байсан бол ~4 Sv цацрагийн тунгаар өртөх байсан. Энэ бол маш их хэмнэлттэй зүйл юм. Яаралтай тусламж үзүүлэхээр дэлхий рүү хурдан буцаж ирээгүй л бол. Өөр нэг сонголт бол Аполло сарны модулийн бүхээгт очих явдал юм. Энд цацрагийн тунг 10 дахин бууруулна. Харьцуулбал, ОУСС-ын хамгаалалт нь Аполло сарны модулиас 3 дахин зузаан гэж бодъё.

Орбитын станцуудын өндөрт (~400 км) цацрагийн тун нь дэлхийн гадаргуу дээр ажиглагдсан хэмжээнээс ~200 дахин их байна! Голдуу цацрагийн бүслүүрээс үүссэн тоосонцортой холбоотой.

Тив хоорондын нисэх онгоцны зарим маршрут хойд туйлын бүсийн ойролцоо өнгөрдөг нь мэдэгдэж байна. Энэ бүс нь эрчим хүчний тоосонцоруудын довтолгооноос хамгийн бага хамгаалагдсан тул нарны гал асаах үед багийнхан болон зорчигчдод цацрагт өртөх аюул нэмэгддэг. Нарны цацраг нь агаарын хөлгийн нислэгийн өндөрт цацрагийн тунг 20-30 дахин нэмэгдүүлдэг.

Саяхан зарим агаарын тээврийн багийнханд нарны тоосонцор нэвтэрч эхэлсэн гэж мэдээлсэн. 2003 оны арваннэгдүгээр сард болсон нарны хүчтэй дэлбэрэлтүүдийн нэг нь Чикаго-Хонконг нислэгийн Дельта багийнхныг замаа хааж, доод өргөргийн замаар зорьсон газар руугаа нисэхийг албадав.

Дэлхий нь агаар мандал, соронзон орны нөлөөгөөр сансрын цацрагаас хамгаалагдсан байдаг. Орбитод цацраг туяа нь дэлхийн гадаргуугаас хэдэн зуу дахин их байдаг. Сансрын нисгэгч өдөр бүр 0.3-0.8 миллизиверт цацрагийн тунг хүлээн авдаг нь цээжний рентген зурагнаас ойролцоогоор тав дахин их юм. Сансарт ажиллах үед цацраг туяанд өртөх нь бүр ч өндөр байдаг. Мөн нарны хүчтэй цочролын үед та станцад нэг өдрийн дотор 50 хоногийн нормд хүрч чадна. Бурхан таныг ийм үед хэт их ажиллахыг хориглосон - нэг гарцаар та бүхэл бүтэн карьертаа зөвшөөрөгдсөн тунг сонгох боломжтой бөгөөд энэ нь 1000 миллизиверт юм. Ердийн нөхцөлд энэ нь дөрвөн жил үргэлжлэх байсан - өмнө нь хэн ч ийм удаан нисч байгаагүй. Түүгээр ч барахгүй нэг удаагийн хордлогын эрүүл мэндэд үзүүлэх хохирол нь олон жилийн турш үргэлжилсэн өртөлтөөс хамаагүй өндөр байх болно.

Гэсэн хэдий ч дэлхийн тойрог зам харьцангуй аюулгүй хэвээр байна. Дэлхийн соронзон орон нь нарны салхины цэнэгтэй тоосонцорыг барьж, цацрагийн бүсийг үүсгэдэг. Тэдгээр нь 1000-аас 50,000 километрийн өндөрт экватор дээр дэлхийг тойрон хүрээлэгдсэн өргөн пончик хэлбэртэй байдаг. Бөөмийн хамгийн их нягтрал нь ойролцоогоор 4,000 ба 16,000 километрийн өндөрт хүрдэг. Цацрагийн бүс дэх хөлөг онгоц удаан хугацаагаар саатах нь багийнхны амь насанд ноцтой аюул учруулж байна. Сар руу явах замдаа тэднийг гаталж Америкийн сансрын нисэгчид хэдхэн цагийн дотор 10-20 миллизивертийн тунг хүлээн авах эрсдэлтэй байсан нь тойрог замд нэг сар ажилласантай адил юм.

Гараг хоорондын нислэгийн үед багийнхны цацрагаас хамгаалах асуудал бүр ч хурцаар тавигддаг. Дэлхий сансар огторгуйн хатуу туяаны хагасыг дэлгэцэнд хийдэг бөгөөд түүний соронзон мандал нь нарны салхины урсгалыг бараг бүрэн хаадаг. Сансар огторгуйд хамгаалалтын нэмэлт арга хэмжээ авахгүй бол цацрагийн нөлөөлөл дарааллаар нэмэгдэнэ. Хүчтэй соронзон орон бүхий сансрын бөөмсийг хазайлгах тухай санаа заримдаа яригддаг ч бодит байдал дээр хамгаалахаас өөр зүйл хараахан шийдэгдээгүй байна. Сансрын цацрагийн тоосонцор пуужингийн түлшинд сайн шингэдэг бөгөөд энэ нь аюултай цацрагаас хамгаалахын тулд бүрэн танк ашиглахыг санал болгож байна.

Туйлуудын соронзон орон нь бага биш, харин эсрэгээрээ том юм. Энэ нь зүгээр л тэнд бараг радиаль байдлаар дэлхий рүү чиглэгддэг бөгөөд энэ нь цацрагийн бүс дэх соронзон орны нөлөөнд автсан нарны салхины хэсгүүд тодорхой нөхцөлд дэлхий рүү туйл руу хөдөлж (хур тунадас) аврора үүсгэдэг. ОУСС-ын зам нь экваторын бүсэд ойртдог тул энэ нь сансрын нисгэгчдэд аюул учруулахгүй. Аюул нь дэлхий рүү чиглэсэн бодис (голчлон протон) -ын титмийн ялгаралт бүхий M ба X ангиллын нарны хүчтэй туяанаас үүдэлтэй. Энэ тохиолдолд сансрын нисэгчид цацрагийн хамгаалалтын нэмэлт арга хэмжээ авдаг.

Хариулах

ИШЛЭЛ: "...Материтай хамгийн үр дүнтэй харилцан үйлчлэл нь сансрын туяанд бусад бүх бөөмсөөс илүү агуулагддаг протон биш, харин хүнд хэсгүүд болох нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, төмөр..."

Нарны салхинд нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, төмрийн тоосонцор (сансрын туяа, таны бичсэнээр) хаанаас үүссэн, нүдийг бүрдүүлдэг бодис руу скафандраар яаж нэвтэрч болохыг мэдэхгүй хүмүүст тайлбарлаж өгнө үү?

Хариулах

Өөр 2 сэтгэгдэл

Би тайлбарлая... Нарны гэрэл бол фотон юм(цацрагт нэвтэрч буй гамма туяа, рентген туяа орно).

Илүү олон бий нарны салхи. Бөөмүүд. Жишээлбэл, электрон, ион, атомын цөм нарнаас нисч, нар руу нисдэг. Тэнд цөөхөн хүнд цөм (гелиас хүнд) байдаг, учир нь наранд цөөхөн байдаг. Гэхдээ маш олон альфа тоосонцор (гелийн цөм) байдаг. Зарчмын хувьд төмрөөс хөнгөн ямар ч цөм ирж болно (цорын ганц асуулт бол ирж буй хүмүүсийн тоо юм). Наран дээрх төмрийн нийлэгжилт (ялангуяа гадна талд) нь төмрөөс цааш явдаггүй. Тиймээс нарнаас зөвхөн төмөр, хөнгөн зүйл (жишээлбэл, ижил нүүрстөрөгч) гарч ирж болно.

Нарийн утгаараа сансрын туяа- Энэ ялангуяа өндөр хурдтай цэнэглэгдсэн тоосонцор(мөн төлбөргүй ч гэсэн) нарны аймгийн гаднаас ирсэн (ихэнхдээ). Мөн түүнчлэн - тэндээс нэвтэрч буй цацраг(заримдаа үүнийг "туяа" -д оруулалгүйгээр тусад нь авч үздэг).

Бусад хэсгүүдийн дунд сансрын туяа аливаа атомын цөмийг агуулна(мэдээж өөр өөр хэмжээгээр). Ямар ч байсан Хүнд цөмүүд нэг удаа бодис доторх замдаа байгаа бүх зүйлийг ионжуулдаг(мөн түүнчлэн - хажуугаар нь: хоёрдогч ионжуулалт байдаг - аль хэдийн зам дагуу тогшсон зүйлээр). Хэрэв тэдгээр нь өндөр хурдтай (мөн кинетик энерги) байвал цөмүүд энэ үйл ажиллагаанд (материар дамжин өнгөрөх, иончлох) удаан хугацаанд оролцож, удахгүй зогсохгүй. тус тус, юуг ч даван туулах бөгөөд замаасаа хазайхгүй- тэд бараг бүх кинетик энергийг зарцуулах хүртэл. Тэд өөр их бууны сумтай шууд мөргөлдсөн ч (энэ нь ховор тохиолддог) тэд хөдөлгөөний чиглэлийг бараг өөрчлөхгүйгээр зүгээр л хажуу тийш нь хаяж чадна. Эсвэл хажуу тийшээ биш, харин нэг чиглэлд цааш нисэх болно.

Машин хар хурдаараа нөгөө машиныг мөргөсөн гээд бод доо. Тэр зогсох уу? Түүний хурд нь цагт олон мянган км (бүр илүү сайн - секундэд!) бөгөөд хүч чадал нь ямар ч цохилтыг тэсвэрлэх боломжийг олгодог гэж төсөөлөөд үз дээ. Энэ бол сансрын гол цөм юм.

Өргөн утгаараа сансрын туяа- эдгээр нь нарны салхи, нарны нэвчдэст цацраг туяа зэрэг нарийн хэлбэрийн сансрын туяа юм. (За, эсвэл нэвчсэн цацраггүй, хэрэв тусад нь авч үзвэл).

Нарны салхи нь нарны титэмээс 300-1200 км/с хурдтайгаар эргэн тойрон дахь сансар огторгуй руу урсдаг ионжуулсан тоосонцор (гол төлөв гелий-устөрөгчийн плазм) урсгал юм. Энэ бол гараг хоорондын орчны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм.

Соронзон шуурга, аврора зэрэг сансрын цаг агаарын үзэгдлүүд зэрэг байгалийн олон үзэгдлүүд нарны салхитай холбоотой байдаг.

“Нарны салхи” (Нарнаас дэлхий рүү 2-3 хоногийн дотор дамждаг ионжсон бөөмсийн урсгал) ба “Нарны гэрэл” (Нарнаас Дэлхий рүү дунджаар 8 минутын дотор дамждаг фотоны урсгал) гэсэн ойлголтууд. 17 секунд) андуурч болохгүй.

Нарны салхины улмаас нар секунд тутамд нэг сая тонн бодис алддаг. Нарны салхи нь үндсэндээ электрон, протон, гелийн цөм (альфа бөөмс) -ээс бүрддэг; бусад элементүүдийн цөм ба ионжуулаагүй тоосонцор (цахилгаан саармаг) маш бага хэмжээгээр агуулагддаг.

Нарны салхи нарны гаднах давхаргаас ирдэг боловч ялгах процессын үр дүнд зарим элементийн элбэг дэлбэг байдал нэмэгдэж, зарим нь буурдаг (FIP эффект) тул энэ давхарга дахь элементүүдийн найрлагыг тусгадаггүй.

Сансрын туяа нь сансар огторгуйд өндөр энергитэй хөдөлдөг энгийн бөөмс ба атомын цөм юм.

Сансар огторгуйн цацрагийн гарал үүслийн дагуу ангилал:

• манай Галактикийн гадна
• Галактикт
• наранд
• гариг ​​хоорондын орон зайд

Галактикийн болон галактикийн туяаг ихэвчлэн анхдагч гэж нэрлэдэг. Дэлхийн агаар мандалд шилжиж, хувирч буй бөөмсийн хоёрдогч урсгалыг ихэвчлэн хоёрдогч гэж нэрлэдэг.

Сансрын туяа нь дэлхийн гадаргуу болон агаар мандал дахь байгалийн цацрагийн (арын цацраг) бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Сансар огторгуйн цацрагийн энергийн спектр нь протоны энергийн 43%, гелий (альфа бөөмс) энергийн 23%, бусад бөөмсийн дамжуулсан энергийн 34% -ийг бүрдүүлдэг.

Бөөмийн тоогоор сансрын туяа нь 92% протон, 6% гелий цөм, 1% орчим хүнд элемент, ойролцоогоор 1% электрон байдаг.

Уламжлал ёсоор сансрын туяанд ажиглагддаг бөөмсийг дараах бүлгүүдэд хуваадаг ... тус тусад нь протон, альфа бөөмс, хөнгөн, дунд, хүнд, хэт хүнд ... Сансрын анхдагч цацрагийн химийн найрлагын онцлог нь хэвийн бус өндөр (хэдэн мянга) юм. удаа) L бүлгийн бөөмийн агууламж (литий, бериллий, бор) оддын найрлага, од хоорондын хийтэй харьцуулахад. Энэ үзэгдлийг сансрын бөөмс үүсгэх механизм нь юуны түрүүнд хүнд цөмүүдийг түргэсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь од хоорондын орчны протонтой харилцан үйлчлэлцэх үед хөнгөн цөм болж задарч байгаатай холбон тайлбарладаг.

Хариулах

Сэтгэгдэл

Тэгвэл энэхүү цуврал нийтлэлийг танд зориуллаа... Бид ионжуулагч цацрагийн байгалийн эх үүсвэр, цацрагийг анагаах ухаанд ашиглах болон бусад сонирхолтой зүйлсийн талаар ярих болно.

Ионжуулагч цацрагийн эх үүсвэрийг байгалийн ба хиймэл гэсэн хоёр бүлэгт хуваадаг. Байгалийн эх сурвалж үргэлж байсаар ирсэн боловч хиймэл эх сурвалжийг 19-р зуунд хүн төрөлхтний соёл иргэншил бий болгосон. Үүнийг цацрагийн нээлттэй холбоотой хоёр нэрт эрдэмтний жишээн дээр тайлбарлахад хялбар байдаг. Антуан Анри Беккерел уранаас ионжуулагч цацрагийг (байгалийн эх үүсвэр), Вильгельм Конрад Рентген тусгайлан бүтээсэн төхөөрөмжөөр (хиймэл эх үүсвэр болох рентген туяа) хурдасгасан электронуудыг удаашруулах үед ионжуулагч цацрагийг нээсэн. Украйны жирийн иргэн жилийн туршид янз бүрийн хиймэл болон байгалийн эх үүсвэрээс ямар цацрагийн тунг (ионжуулагч цацрагийн хүний ​​биед үзүүлэх нөлөөллийн тоон үзүүлэлт) хүлээн авч байгааг хувь болон дижитал эквивалентаар дүн шинжилгээ хийцгээе (Зураг 1).

Цагаан будаа. 1. Украины хүн амын жилийн цацрагийн үр дүнтэй тунгийн бүтэц, жигнэсэн дундаж утга

Таны харж байгаагаар бид цацрагийн дийлэнх хувийг байгалийн цацрагийн эх үүсвэрээс авдаг. Гэхдээ эдгээр байгалийн эх сурвалжууд соёл иргэншлийн эхний үе шатанд байсан шигээ хэвээр үлдсэн үү? Хэрэв тийм бол бид ийм цацрагт удаан дасан зохицсон учраас санаа зовох зүйлгүй. Гэвч харамсалтай нь энэ нь тийм биш юм. Хүний үйл ажиллагаа нь байгалийн цацраг идэвхт эх үүсвэрийг төвлөрүүлж, хүмүүст нөлөөлөх боломжийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Хүний биед цацрагийн нөлөөлөл ихэсдэг газруудын нэг бол сансар огторгуй юм. Цацрагийн нөлөөллийн эрчим нь далайн түвшнээс дээш өндрөөс хамаарна. Ийнхүү сансрын нисгэгчид, нисгэгчид, агаарын тээврийн зорчигчид, ууланд амьдардаг хүн ам цацрагийн нэмэлт тунг авдаг. Энэ нь хүмүүст ямар аюултай вэ, сансар огторгуй ямар “цацраг” нууцыг нуудаг болохыг олж мэдэхийг хичээцгээе.

Сансарт цацраг туяа: сансрын нисгэгчдэд ямар аюул заналхийлж байна вэ?

Америкийн физикч, астрофизикч Жеймс Альфред Ван Аллен тойрог замд хөөргөсөн анхны хиймэл дагуул дээр Гейгер-Мюллерийн тоолуур холбохоор шийдсэнээс бүх зүйл эхэлсэн. Энэхүү төхөөрөмжийн үзүүлэлтүүд нь дэлхий даяар хүчтэй цацрагийн бүс байгааг албан ёсоор баталжээ. Гэхдээ сансар огторгуйд хаанаас ирсэн бэ? Дэлхий гарч ирэхээс өмнө цацраг идэвхит бодис нь сансарт маш удаан хугацаанд оршсоор ирсэн тул сансар огторгуй байнга дүүрч, цацрагаар дүүрдэг. Судалгааны дараа эрдэмтэд сансар огторгуй дахь цацраг нь нарнаас, гал асаах үед, эсвэл манай болон бусад галактикийн өндөр энергитэй үйл явдлын үр дүнд үүсдэг сансрын цацрагаас үүсдэг гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн.

Цацрагийн бүсүүд дэлхийн гадаргаас дээш 800 км-ийн өндөрт эхэлж, 24 мянган км хүртэл үргэлжилдэг болохыг тогтоожээ. Олон улсын нисэхийн холбооны ангиллаар 100 км-ээс дээш өндөрт гарсан нислэгийг сансар огторгуйд тооцдог. Үүний дагуу сансрын нисэгчид их хэмжээний сансрын цацрагийг хүлээн авахад хамгийн эмзэг байдаг. Тэд сансар огторгуйд өндөр байх тусам цацрагийн бүслүүрт ойртох тусам их хэмжээний цацраг хүлээн авах эрсдэл нэмэгддэг.
Сансрын нисгэгчдийн урт хугацааны нислэгийн үеэр сансрын цацрагийн хамгийн тааламжгүй үр дагавар бол катаракт үүсэх явдал гэдгийг АНУ-ын Үндэсний Аэронавтик, Сансрын Удирдлагын (НАСА) цацрагийн нөлөөллийг судлах хөтөлбөрийн шинжлэх ухааны захирал Фрэнсис Кучинотта тэмдэглэжээ. Энэ нь нүдний линзний үүлэрхэг. Үүнээс гадна хорт хавдар тусах эрсдэлтэй. Гэвч Кучинотта мөн сансрын нисэгчид нислэгийн дараа ямар нэгэн аймшигт үр дагаварт өртөөгүй гэж тэмдэглэжээ. Тэрээр зөвхөн сансрын цацраг нь сансрын нисгэгчдэд хэрхэн нөлөөлж, энэ нөлөөллийн бодит үр дагавар юу болохыг мэдэхгүй хэвээр байгаа гэдгийг онцолсон.

Сансрын нисэгчдийг сансарт цацраг идэвхт бодисоос хамгаалах асуудал ямагт нэн тэргүүний асуудал байсаар ирсэн. Өнгөрсөн зууны 60-аад оны үед эрдэмтэд сансрын нисгэгчдийг сансар огторгуйн цацрагаас хэрхэн хамгаалахаа мэдэхгүй, ялангуяа сансарт гарах шаардлагатай болсон үед мөрөө хавчиж байв. 1966 онд Зөвлөлтийн сансрын нисгэгч эцэст нь маш хүнд хар тугалгатай хувцастай сансарт гарахаар шийджээ. Дараа нь технологийн дэвшил нь асуудлыг шийдэх дэвшилтэт шийдлүүдийг гаргаж, илүү хөнгөн, аюулгүй костюм бий болгосон.

Сансар огторгуйг судлах нь эрдэмтэд, судлаачид, сансрын нисгэгчдийг үргэлж татсаар ирсэн. Шинэ гаригуудын нууц нь дэлхий дээрх хүн төрөлхтний цаашдын хөгжилд тустай байж болох ч аюултай байж болох юм. Тийм ч учраас Curiosity-ийн Ангараг гаригт хийсэн зорилго нь маш том ажил байсан. Гэхдээ нийтлэлийн гол зүйлээс хазайхгүй, роверын тавцан дээрх холбогдох хэрэгслээр бүртгэгдсэн цацрагийн өртөлтийн үр дүнд анхаарлаа хандуулцгаая. Энэ төхөөрөмж нь сансрын хөлгийн дотор байрладаг байсан тул түүний уншилтууд нь сансрын нисгэгч хүнтэй сансрын хөлөгт аль хэдийн хүлээн авч чадах бодит тунг илтгэнэ. Хэмжилтийн үр дүнг боловсруулсан эрдэмтэд урам хугарсан мэдээллийг мэдээлэв: цацрагийн эквивалент тун нь цөмийн станцын ажилчдын зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнээс 4 дахин их байсан. Украинд ионжуулагч цацрагийн эх үүсвэртэй байнга эсвэл түр хугацаагаар шууд ажилладаг хүмүүст зориулсан цацрагийн тунгийн хязгаар нь 20 мЗв байна.

Сансар огторгуйн хамгийн алслагдсан буланг судлахын тулд уламжлалт эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашиглан техникийн хувьд гүйцэлдүүлэх боломжгүй даалгавар шаардлагатай. Энэ асуудлыг цөмийн эрчим хүчний эх үүсвэр, тухайлбал изотопын батерей, реактор ашиглах замаар шийдсэн. Эдгээр эх үүсвэрүүд нь эрчим хүчний өндөр чадавхитай учраас сансар огторгуй дахь илгээлтийн чадавхийг ихээхэн өргөжүүлдэг тул төрөл зүйлээрээ өвөрмөц юм. Тухайлбал, нарны аймгийн гадаад хил рүү зондны нислэг хийх боломжтой болсон. Ийм нислэгийн үргэлжлэх хугацаа нэлээд урт байдаг тул нарны хавтан нь сансрын хөлөгт эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглахад тохиромжгүй юм.

Зоосны нөгөө тал нь цацраг идэвхт эх үүсвэрийг сансарт ашиглахтай холбоотой болзошгүй эрсдэл юм. Үндсэндээ энэ нь урьдчилан тооцоолоогүй эсвэл онцгой байдлын аюул юм. Тийм ч учраас цөмийн эрчим хүчний эх үүсвэр бүхий сансрын биетүүдийг хөөргөж байгаа улс орнууд хүн ам, хүн ам, шим мандлыг цацрагийн аюулаас хамгаалахын тулд бүхий л хүчин чармайлтаа гаргадаг. Ийм нөхцлийг сансар огторгуйд цөмийн эрчим хүчний эх үүсвэр ашиглахтай холбоотой зарчмуудад тодорхойлсон бөгөөд 1992 онд НҮБ-ын Ерөнхий Ассамблейн тогтоолоор баталсан. Цөмийн энергийн эх үүсвэр бүхий сансрын биетийг хөөргөж буй аливаа улс сансрын биетэд гэмтэл гарч, цацраг идэвхт бодис дэлхийд буцаж ирэх аюул тулгарвал сонирхогч орнуудад нэн даруй мэдэгдэх ёстой гэсэн зарчмыг баримталдаг.

Мөн НҮБ Олон улсын атомын энергийн агентлагтай хамтран сансар огторгуйд цөмийн эрчим хүчний эх үүсвэрийг аюулгүй ашиглах тогтолцоог боловсруулжээ. Эдгээр нь ОУАЭА-ийн аюулгүй байдлын стандартыг хөөргөх, ашиглалтад оруулах, буулгах зэрэг бүхий л үе шатанд сансрын нөөцөд цөмийн эрчим хүчний эх үүсвэр ашиглах аюулгүй байдлын нэмэлт арга хэмжээг харгалзан үзсэн өндөр түвшний зааварчилгаагаар нөхөх зорилготой юм.

Агаарын тээврийн хэрэгслийг ашиглахдаа цацраг туяанаас айх ёстой юу?

Цацраг тээдэг сансрын туяа манай гаригийн бараг бүх өнцөгт хүрдэг боловч цацрагийн тархалт нь пропорциональ биш юм. Дэлхийн соронзон орон нь экваторын бүсээс ихээхэн хэмжээний цэнэгтэй тоосонцорыг хазайлгаж, улмаар хойд болон өмнөд туйлд илүү их цацрагийг төвлөрүүлдэг. Дээр дурдсанчлан сансрын цацраг нь өндрөөс хамаарна. Далайн түвшинд амьдардаг хүмүүс сансрын цацрагаас жилд ойролцоогоор 0.003 мЗв хүлээн авдаг бол 2 км-ийн түвшинд амьдардаг хүмүүс хоёр дахин их цацраг авч болно.

Мэдэгдэж байгаагаар зорчигч тээврийн нисэх онгоцны нислэгийн хурд 900 км / цаг байхад агаарын эсэргүүцэл ба өргөлтийн харьцааг харгалзан онгоцны нислэгийн оновчтой өндөр нь ихэвчлэн ойролцоогоор 9-10 км байдаг. Тиймээс агаарын тээврийн онгоц ийм өндөрт гарахад цацрагийн нөлөөллийн түвшин 2 км-ийн тэмдэгтэй харьцуулахад бараг 25 дахин нэмэгдэх боломжтой.

Атлантын далайг дамнасан нислэгийн зорчигчид нэг нислэгт хамгийн их цацраг туяанд өртдөг. АНУ-аас Европ руу нисэх үед хүн нэмэлт 0.05 мЗв хүлээн авах боломжтой. Үнэн хэрэгтээ дэлхийн агаар мандал нь сансрын цацрагаас хамгаалах зохих хамгаалалттай байдаг боловч нисэх онгоцыг дээр дурдсан оновчтой өндөрт өргөхөд энэ хамгаалалт хэсэгчлэн алга болж, нэмэлт цацрагт өртөхөд хүргэдэг. Тийм ч учраас далай дээгүүр ойр ойрхон нислэг хийх нь бие махбодид цацрагийн тунг ихэсгэх эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг. Жишээлбэл, ийм 4 нислэг нь нэг хүнд 0.4 мЗв-ийн тунг зарцуулдаг.

Хэрэв бид нисгэгчдийн тухай ярих юм бол энд байдал арай өөр байна. Тэд Атлантын далай дээгүүр байнга нисдэг тул агаарын тээврийн нисгэгчдэд үзүүлэх цацрагийн тун нь жилд 5 мЗв-ээс давж чаддаг. Украины стандартын дагуу ийм тунг хүлээн авахдаа хүмүүсийг аль хэдийн өөр ангилалд - ионжуулагч цацрагийн эх үүсвэртэй ажиллахад шууд оролцдоггүй хүмүүстэй адилтгаж, харин ионжуулагч цацрагийн эх үүсвэртэй ажлын байр, байгууламжийн үйлдвэрлэлийн талбайн байршлаас шалтгаална. цацраг-цөмийн технологи, тэд нэмэлт өртөлт авч болно. Ийм хүмүүсийн хувьд цацрагийн тунгийн хязгаарыг жилд 2 мЗв гэж тогтоодог.

Олон улсын атомын энергийн агентлаг энэ асуудалд ихээхэн анхаарал хандуулсан. ОУАЭА нь хэд хэдэн аюулгүй байдлын стандартыг боловсруулсан бөгөөд эдгээр баримт бичгийн аль нэгэнд нисэх онгоцны багийнхны өртөлтийн асуудал тусгагдсан болно. Тус агентлагийн зөвлөмжийн дагуу агаарын хөлгийн багийн гишүүдийн жишиг тунгийн түвшинг тогтоох ажлыг үндэсний зохицуулах байгууллага эсвэл бусад зохих, эрх бүхий байгууллага хариуцна. Хэрэв энэ тунг хэтрүүлсэн бол онгоцны багийн ажил олгогчид тунг үнэлэх, бүртгэх зохих арга хэмжээ авах ёстой. Түүгээр ч зогсохгүй тэд үр хөврөл эсвэл урагт сансрын цацрагт өртөхтэй холбоотой эрсдэл, жирэмсний талаар эрт сэрэмжлүүлэх шаардлагатайг онгоцны багийн эмэгтэй гишүүдэд мэдэгдэх ёстой.

Сансар огторгуйг цацраг идэвхт хог хаягдлыг булшлах газар гэж үзэж болох уу?

Сансар огторгуйн цацраг нь хэдийгээр хүн төрөлхтөнд сүйрлийн үр дагавар авчрахгүй ч хүний ​​цацрагийн түвшинг нэмэгдүүлж болохыг бид аль хэдийн харсан. Сансар огторгуйн цацрагийн хүмүүст үзүүлэх нөлөөг үнэлэхийн зэрэгцээ олон эрдэмтэд сансар огторгуйг хүн төрөлхтний хэрэгцээнд ашиглах боломжийг судалж байна. Энэ нийтлэлийн хүрээнд цацраг идэвхт хаягдлыг сансарт булшлах санаа нь маш хоёрдмол утгатай бөгөөд сонирхолтой харагдаж байна.

Цөмийн энергийг идэвхтэй ашигладаг орнуудын эрдэмтэд байнга хуримтлагдаж байгаа цацраг идэвхт хаягдлыг аюулгүйгээр хадгалах газрыг байнга хайж байдаг нь баримт юм. Мөн зарим эрдэмтэд сансар огторгуйг аюултай хог хаягдлын газар гэж үздэг. Жишээлбэл, Днепропетровск хотод байрладаг Южное улсын зураг төслийн товчооны мэргэжилтнүүд Олон улсын сансар судлалын академитай хамтран хог хаягдлыг сансрын гүнд булшлах санааг хэрэгжүүлэх техникийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг судалж байна.

Нэг талаас, ийм хог хаягдлыг сансарт илгээх нь маш тохиромжтой, учир нь үүнийг хүссэн үедээ, хязгааргүй хэмжээгээр хийх боломжтой бөгөөд энэ нь манай экосистемд энэ хог хаягдлын ирээдүйн тухай асуултыг арилгадаг. Түүгээр ч зогсохгүй шинжээчдийн үзэж байгаагаар ийм нислэг нь нарийн нарийвчлал шаарддаггүй. Гэхдээ нөгөө талаас энэ арга нь сул талуудтай. Хамгийн гол асуудал бол пуужин хөөргөх бүх үе шатанд дэлхийн биосферийн аюулгүй байдлыг хангах явдал юм. Ачаалах явцад осол гарах магадлал нэлээд өндөр бөгөөд бараг 2-3% гэж тооцдог. Пуужин хөөргөх үед, нислэгийн үеэр эсвэл унах үед гал, дэлбэрэлт нь цацраг идэвхт хог хаягдлыг ихээхэн хэмжээгээр тараахад хүргэдэг. Тийм ч учраас энэ аргыг судлахдаа аливаа онцгой байдлын үед аюулгүй байдлын асуудалд гол анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй.

Ольга Макаровская, Украины Төрийн цөмийн зохицуулалтын газрын орлогч дарга; Дмитрий Чумак, SSTC NRS-ийн Мэдээлэл, техникийн хэлтсийн мэдээллийн хангамжийн салбарын тэргүүлэх инженер, 2014 оны 3-р сарын 10-ны өдөр