Kozmik radyasyona karşı mücadelede bilim adamlarının Mars'ı nasıl keşfedeceklerini anlatan bir çizgi roman.
Astronotları radyasyondan korumak için ilaç tedavisi, genetik mühendisliği ve hazırda bekletme teknolojisi dahil olmak üzere gelecekteki araştırmalar için çeşitli yolları inceliyor. Yazarlar ayrıca radyasyonun ve yaşlanmanın vücudu benzer şekillerde öldürdüğünü belirtiyor ve biriyle mücadele yollarının diğerine karşı da işe yarayabileceğini öne sürüyorlar. Başlığında mücadele mottosu olan bir makale: Yaşasın radyodirenç! ("Yaşasın Radyasyon Direnci!") Oncotarget dergisinde yayınlandı.
“Uzay araştırmalarının rönesansı muhtemelen Mars'a ve derin uzaya ilk insanlı misyonlara yol açacak. Ancak artan kozmik radyasyon koşullarında hayatta kalabilmek için insanların radyasyona karşı daha dirençli olmaları gerekecek. dış faktörler. Bu makalede, gelişmiş radyo direnci, stres direnci ve yaşlanma direnci elde etmek için bir metodoloji öneriyoruz. Strateji üzerinde çalışırken Rusya'nın yanı sıra NASA, Avrupa Uzay Ajansı, Kanada Radyasyon Merkezi ve dünya çapında 25'ten fazla merkezden önde gelen bilim insanlarını bir araya getirdik. Dünya'da radyo-direnç teknolojileri de faydalı olacaktır, özellikle de " yan etki MIPT'de doçent olan Alexander Zhavoronkov, "Sağlıklı ve uzun bir ömür olacak" yorumunu yapıyor.
. " alt="Radyasyonun insanlığın uzayı fethetmesini ve Mars'ı kolonileştirmesini engellememesini sağlayacağız. Bilim adamları sayesinde Kızıl Gezegene uçacağız ve orada disko ve barbekü yapacağız. . " src="/sites/default/files/images_custom/2018/03/mars7.png">!}
Radyasyonun insanlığın uzayı fethetmesini ve Mars'ı kolonileştirmesini engellememesini sağlayacağız. Bilim adamları sayesinde Kızıl Gezegene uçacağız ve orada disko ve barbekü yapacağız .
Uzay insana karşı
"İÇİNDE kozmik ölçek Gezegenimiz kozmik radyasyondan iyi korunan küçük bir gemidir. Dünyanın manyetik alanı güneş ve galaktik yüklü parçacıkları saptırarak gezegenin yüzeyindeki radyasyon seviyesini önemli ölçüde azaltır. Uzun mesafeli uzay uçuşları ve çok zayıf manyetik alanlara sahip gezegenlerin (örneğin Mars) kolonizasyonu sırasında böyle bir koruma olmayacak ve astronotlar ve kolonistler sürekli olarak muazzam enerjiye sahip yüklü parçacık akışlarına maruz kalacaklar. Aslında insanlığın uzay geleceği, bu sorunun üstesinden nasıl geldiğimize bağlı,” diye paylaşıyor Rusya Bilimler Akademisi profesörü A. I. Burnazyan'ın adını taşıyan Federal Tıbbi Biyofizik Merkezi deneysel radyobiyoloji ve radyasyon tıbbı bölümü başkanı, Rusya Bilimler Akademisi çalışanı yenilikçi geliştirme laboratuvarı ilaçlar MIPT Andreyan Osipov.
İnsan uzayın tehlikelerine karşı savunmasızdır: güneş radyasyonu, galaktik kozmik ışınlar, manyetik alanlar, Mars'ın radyoaktif ortamı, Dünya'nın radyasyon kuşağı, mikro yerçekimi (ağırlıksızlık).
İnsanlık ciddi şekilde gözünü Mars'ta koloni kurmaya dikti; SpaceX, insanları Kızıl Gezegene 2024 gibi erken bir tarihte teslim etmeyi vaat ediyor, ancak bazı önemli sorunlar hâlâ çözülmedi. Bu nedenle astronotlar için temel sağlık tehlikelerinden biri kozmik radyasyondur. İyonlaştırıcı radyasyon biyolojik moleküllere, özellikle de DNA'ya zarar verir. çeşitli ihlaller: gergin sistem, kardiyovasküler sistemin ve esas olarak kansere. Bilim insanları güçlerini birleştirmeyi ve biyoteknolojideki en son gelişmeleri kullanarak insanın radyo direncini artırmayı, böylece derin uzayın enginliğini fethetmeyi ve diğer gezegenleri kolonileştirmeyi öneriyor.
İnsan savunması
Vücudun kendisini DNA hasarından koruma ve onarma yolları vardır. DNA'mız sürekli olarak doğal radyasyona maruz kalmaktadır. aktif formlar Normal hücresel solunum sırasında oluşan oksijen (ROS). Ancak DNA onarıldığında, özellikle ciddi hasar durumlarında hatalar meydana gelebilir. DNA hasarının birikmesi yaşlanmanın ana nedenlerinden biri olarak kabul edilir, dolayısıyla radyasyon ve yaşlanma insanlığın benzer düşmanlarıdır. Ancak hücreler radyasyona uyum sağlayabilir. Küçük bir radyasyon dozunun zarar vermemekle kalmayıp aynı zamanda hücreleri daha yüksek dozlarla yüzleşmeye hazırladığı da gösterilmiştir. Şu anda uluslararası radyasyondan korunma standartları bunu dikkate almamaktadır. Son araştırmalar, belirli bir radyasyon eşiğinin bulunduğunu ve bu eşiğin altında "eğitimde zor, savaşta kolay" ilkesinin geçerli olduğunu ileri sürüyor. Makalenin yazarları, radyo uyarlanabilirlik mekanizmalarını hizmete alabilmek için çalışmanın gerekli olduğuna inanıyor.
Radyorezistansı arttırmanın yolları: 1) gen terapisi, multipleks genetik mühendisliği, deneysel evrim; 2) biyobankacılık, rejeneratif teknolojiler, doku ve organ mühendisliği, uyarılmış hücre yenilenmesi, hücre terapisi; 3) radyo koruyucular, gero koruyucular, antioksidanlar; 4) hazırda bekletme; 5) döteryumlanmış organik bileşenler; 6) radyasyona dirençli kişilerin tıbbi seçimi.
MIPT Yaşam Boyu ve Yaşlanma Genetiği Laboratuvarı Başkanı, Rusya Bilimler Akademisi Sorumlu Üyesi, Doktor Biyolojik Bilimler Alexey Moskalev şöyle açıklıyor: "Düşük dozda iyonlaştırıcı radyasyonun model hayvanların ömrü üzerindeki etkilerine ilişkin uzun vadeli çalışmalarımız, küçük hasar verici etkilerin hücrelerin ve vücudun kendi savunma sistemlerini (DNA onarımı, ısı şoku proteinleri, uzaklaştırılması) uyarabildiğini göstermiştir. canlı olmayan hücrelerin sayısı, doğuştan gelen bağışıklık). Ancak uzayda insanlar daha geniş ve daha tehlikeli radyasyon dozu aralığıyla karşılaşacak. Geroprotektörlerden oluşan geniş bir veritabanı biriktirdik. Elde edilen bilgiler, birçoğunun aktivasyon mekanizmasına göre çalıştığını göstermektedir. rezerv yetenekleri, stres direncini arttırır. Bu tür bir uyarımın gelecekteki uzay sömürgecilerine yardımcı olması muhtemeldir.”
Astronot Mühendisliği
Üstelik radyo direnci insanlar arasında farklılık gösteriyor: Bazıları radyasyona daha dayanıklı, bazıları ise daha az. Radyasyona dirençli bireylerin tıbbi seçimi, potansiyel adaylardan hücre örnekleri almayı ve bu hücrelerin radyoadaptivitesini kapsamlı bir şekilde analiz etmeyi içerir. Radyasyona en dayanıklı olanlar uzaya uçacak. Ayrıca bu bölgelerde yaşayan insanlara ilişkin genom çapında çalışmalar yapmak da mümkün. yüksek seviye arkaplan radyasyonu ya da onunla mesleği gereği karşılaşanlar. Kansere ve diğer radyasyona bağlı hastalıklara daha az duyarlı olan insanlar arasındaki genomik farklılıklar gelecekte izole edilebilecek ve astronotlara "aşılanabilir". modern yöntemler genetik mühendisliği genom düzenleme gibi.
Radyo direncini artırmak için genlerin eklenmesi gereken çeşitli seçenekler vardır. Birincisi, antioksidan genler, hücrelerin radyasyonun ürettiği reaktif oksijen türlerinden korunmasına yardımcı olacaktır. Çeşitli deney grupları bu tür transgenleri kullanarak radyasyona duyarlılığı azaltmayı başarıyla denedi. Ancak bu yöntem sizi doğrudan radyasyona maruz kalmaktan değil, yalnızca dolaylı maruziyetten kurtaracaktır.
DNA onarımından sorumlu proteinlere ait genleri tanıtabilirsiniz. Bu tür deneyler zaten yapıldı - bazı genler gerçekten yardımcı oldu ve bazıları genomik istikrarsızlığın artmasına neden oldu, bu nedenle bu alan yeni araştırmaları bekliyor.
Daha umut verici bir yöntem, radyokoruyucu transgenlerin kullanılmasıdır. Birçok organizmanın (tardigradlar gibi) yüksek derece Radyo direnci ve bunun arkasında hangi genlerin ve moleküler mekanizmaların olduğunu bulursak, bunlar gen terapisi kullanılarak insanlara aktarılabilir. Tardigradların %50'sini öldürmek için insanlar için öldürücü olanın 1000 katı radyasyon dozuna ihtiyacınız var. Son zamanlarda, bu tür bir dayanıklılığı sağlayan faktörlerden biri olduğuna inanılan, hasar bastırıcı Dsup adı verilen bir protein keşfedildi. İnsan hücre dizisiyle yapılan bir deneyde, Dsup geninin eklenmesinin hasarı %40 oranında azalttığı ortaya çıktı. Bu, geni insanları radyasyondan korumak için umut verici bir aday haline getiriyor.
Dövüşçünün İlk Yardım Çantası
Arttıran ilaçlar radyasyon koruması organizmalara “radyo koruyucular” denir. Bugüne kadar FDA onaylı tek bir radyo koruyucu var. Ancak yaşlılık patolojilerinin süreçlerinde yer alan hücrelerdeki ana sinyal yolları aynı zamanda radyasyona verilen tepkilerde de rol oynar. Buna dayanarak, yaşlanma oranını azaltan ve yaşam beklentisini uzatan ilaçlar olan geroprotektörler aynı zamanda radyokoruyucu olarak da görev yapabilir. Geroprotectors.org ve DrugAge veritabanlarına göre 400'den fazla potansiyel geroprotektör bulunmaktadır. Yazarlar dikkate alınmasının yararlı olacağına inanıyor mevcut ilaçlar gero- ve radyo-koruyucu özelliklerin varlığı için.
İyonlaştırıcı radyasyon ayrıca reaktif oksijen türleri, redoks emiciler veya daha basit bir ifadeyle glutatyon, NAD ve onun öncüsü NMN gibi antioksidanlar yoluyla da etki gösterdiğinden, radyasyonla başa çıkmaya yardımcı olabilir. İkincisi, DNA hasarına verilen tepkide önemli bir rol oynuyor gibi görünmektedir ve bu nedenle radyasyona ve yaşlanmaya karşı koruma açısından büyük ilgi görmektedir.
Hazırda bekletme modundaki hipernasyon
İlk uzay uçuşlarının başlamasından kısa bir süre sonra, Sovyet uzay programının önde gelen tasarımcısı Sergei Korolev, Mars'a insanlı uçuş için iddialı bir proje geliştirmeye başladı. Onun fikri, mürettebatı uzun uzay yolculuğu sırasında kış uykusuna yatırmaktı. Hazırda bekletme sırasında vücuttaki tüm işlemler yavaşlar. Hayvanlarla yapılan deneyler, bu durumda aşırı faktörlere karşı direncin arttığını göstermektedir: daha düşük sıcaklıklar, öldürücü dozda radyasyon, aşırı yükler vb. SSCB'de Mars projesi Sergei Korolev'in ölümünden sonra kapatıldı. Ve şu anda Avrupa uzay Ajansı astronotların kış uykusuna yatması seçeneğini değerlendiren Mars ve Ay'a uçuşlar için Aurora projesi üzerinde çalışıyor. ESA, uzun süreli otomatik uçuşlar sırasında hazırda bekletme modunun daha fazla güvenlik sağlayacağına inanıyor. Uzayın gelecekteki kolonizasyonu hakkında konuşursak, o zaman "hazır" insanlardan oluşan bir nüfustan ziyade, dondurularak saklanmış bir germ hücresi bankasını taşımak ve radyasyondan korumak daha kolaydır. Ancak bu açıkça yakın gelecekte olmayacak ve belki de o zamana kadar insanların uzaydan korkmamasını sağlayacak kadar radyo koruma yöntemleri yeterince geliştirilecek.
Ağır top
Tüm organik bileşikler karbon-hidrojen bağları (C-H) içerir. Ancak hidrojen yerine hidrojenin daha ağır bir analoğu olan döteryum içeren bileşiklerin sentezlenmesi mümkündür. Kütlesinin daha büyük olması nedeniyle döteryumla olan bağların kırılması daha zordur. Ancak vücut hidrojenle çalışacak şekilde tasarlanmıştır, dolayısıyla çok fazla hidrojenin döteryumla değiştirilmesi kötü sonuçlara yol açabilir. Çeşitli organizmalarda döteryumlanmış su ilavesinin yaşam süresini uzattığı ve kanser önleyici etkilere sahip olduğu gösterilmiştir, ancak diyette %20'den fazla döteryumlanmış su toksik etkilere sahip olmaya başlar. Makalenin yazarları klinik öncesi araştırmaların yapılması ve bir güvenlik eşiğinin aranması gerektiğine inanıyor.
İlginç bir alternatif, hidrojeni değil karbonu daha ağır bir analogla değiştirmektir. 13C, 12C'den yalnızca %8 daha ağırdır, döteryum ise hidrojenden %100 daha ağırdır; bu tür değişiklikler vücut için daha az kritik olacaktır. Ancak bu yöntem virüse karşı koruma sağlamayacaktır. N-H boşluğu Ve O-H iletişimi DNA bazlarını bir arada tutan. Ayrıca 13 C'nin üretimi şu anda oldukça pahalıdır. Bununla birlikte, eğer üretim maliyetleri azaltılabilirse, karbon değişimi, kozmik radyasyona karşı ilave insan koruması sağlayabilir.
“Katılımcıların radyasyon güvenliği sorunu uzay görevleri sınıfa çok ait karmaşık problemler tek seferde çözülmesi mümkün olmayan bilim merkezi hatta bütün bir ülke. Bu nedenle, bu sorunu çözmenin yollarına ilişkin vizyonlarını öğrenmek ve pekiştirmek için Rusya'nın ve dünyanın önde gelen merkezlerinden uzmanları bir araya getirmeye karar verdik. Özellikle makalenin Rus yazarları arasında FMBC'den adını taşıyan bilim adamları var. A.I. Burnazyan, Rusya Bilimler Akademisi Biyomedikal Sorunlar Enstitüsü, MIPT ve diğer dünyaca ünlü kurumlar. Proje üzerindeki çalışma sırasında, katılımcıların çoğu birbiriyle ilk kez tanıştı ve şimdi başlattıkları ortak araştırmaya devam etmeyi planlıyorlar," diye bitiriyor proje koordinatörü, radyobiyolog ve hücresel sinyal yollarının analizi grubunun başkanı Ivan Ozerov. Skolkovo girişimi Insilico'da.
Tasarımcı Elena Khavina, MIPT basın servisi
Daha önce de belirtildiği gibi, Amerikalılar uzay programlarına başlar başlamaz bilim adamları James Van Allen yeterince başarılı oldu. önemli keşif. İlk Amerikalı yapay uydu Yörüngeye fırlattıkları Sovyet uydusundan çok daha küçüktü ama Van Allen ona bir Geiger sayacı takmayı düşündü. Böylece 19. yüzyılın sonlarında dile getirilenler resmen doğrulanmış oldu. Seçkin bilim adamı Nikola Tesla, Dünya'nın yoğun bir radyasyon kuşağıyla çevrili olduğunu varsaydı.
Astronot William Anders'in Dünya'nın fotoğrafı
Apollo 8 misyonu sırasında (NASA arşivleri)
Ancak Tesla büyük bir eksantrik olarak görülüyordu ve akademik bilim- hatta çılgınca, bu yüzden Güneş'in ürettiği dev hakkındaki hipotezleri elektrik şarjı uzun süredir rafa kaldırılan “ güneşli rüzgar"gülümsemelerden başka bir şey getirmedi. Ancak Van Allen sayesinde Tesla'nın teorileri yeniden canlandırıldı. Van Allen ve diğer bazı araştırmacıların teşvikiyle, uzaydaki radyasyon kuşaklarının Dünya yüzeyinden 800 km yukarıda başladığı ve 24.000 km'ye kadar uzandığı tespit edildi. Buradaki radyasyon seviyesi az çok sabit olduğundan, gelen radyasyonun yaklaşık olarak çıkan radyasyona eşit olması gerekir. Aksi takdirde, ya Dünya'yı bir fırında olduğu gibi "pişirene" kadar birikecek ya da kuruyacaktır. Bu vesileyle Van Allen şunları yazdı: “Radyasyon kuşakları, sürekli olarak Güneş'ten doldurulan ve atmosfere akan, sızdıran bir gemiye benzetilebilir. Güneş parçacıklarının büyük bir kısmı gemiden taşar ve özellikle kutup bölgelerinde dışarı sıçrayarak auroralara yol açar. manyetik fırtınalar ve diğer benzer olaylar."
Van Allen kuşaklarından gelen radyasyon güneş rüzgârına bağlıdır. Ayrıca bu radyasyonu kendi içlerinde odaklıyor veya yoğunlaştırıyor gibi görünüyorlar. Ancak yalnızca doğrudan Güneş'ten gelenleri kendi içlerinde yoğunlaştırabildikleri için bir soru daha cevapsız kalıyor: Evrenin geri kalanında ne kadar radyasyon var?
Ekzosferdeki atmosferik parçacıkların yörüngeleri(dic.academic.ru)
Ay'da Van Allen kuşakları yoktur. Ayrıca koruyucu bir atmosferi de yok. Tüm güneş rüzgarlarına açıktır. Ay seferi sırasında güçlü bir güneş patlaması meydana gelmiş olsaydı, devasa bir radyasyon akışı hem kapsülleri hem de astronotları ay yüzeyinin günlerini geçirdikleri kısmında yakıp kül ederdi. Bu radyasyon sadece tehlikeli değil aynı zamanda ölümcül!
1963 yılında Sovyet bilim adamları, ünlü İngiliz gökbilimci Bernard Lovell'e, astronotları kozmik radyasyonun ölümcül etkilerinden korumanın bir yolunu bilmediklerini söyledi. Bu, Rus cihazlarının çok daha kalın metal kabuklarının bile radyasyonla baş edemeyeceği anlamına geliyordu. Amerikan kapsüllerinde kullanılan en ince (neredeyse folyoya benzer) metal astronotları nasıl koruyabilir? NASA bunun imkansız olduğunu biliyordu. Uzay maymunları geri döndükten 10 gün sonra öldüler ama NASA bize bundan hiç bahsetmedi gerçek sebep onların ölümü.
Maymun-astronot (RGANT arşivi)
Çoğu insan, hatta uzay konusunda bilgili olanlar bile, uzaya yayılan ölümcül radyasyonun varlığından haberdar değil. Garip bir şekilde (veya belki de sadece tahmin edilebilecek nedenlerden dolayı), Amerikan "Uzay Teknolojisi Resimli Ansiklopedisi" nde "kozmik radyasyon" ifadesi bir kez bile geçmiyor. Ve genel olarak Amerikalı araştırmacılar (özellikle NASA ile ilişkili olanlar) bu konudan bir mil öteden kaçınıyorlar.
Bu arada Lovell, kozmik radyasyonun farkında olan Rus meslektaşlarıyla konuştuktan sonra elindeki bilgiyi NASA yöneticisi Hugh Dryden'a gönderdi, ancak o bunu görmezden geldi.
Ay'ı ziyaret ettiği iddia edilen astronotlardan Collins, kitabında kozmik radyasyondan yalnızca iki kez bahsetmiştir:
"En azından ay çok ötedeydi toprak kemerleri Van Allen, orada bulunanlar için iyi dozda radyasyonun ve oyalananlar için ölümcül dozun habercisiydi.
"Bu nedenle, Dünya'yı çevreleyen Van Allen radyasyon kuşakları ve güneş patlamaları olasılığı, mürettebatın artan dozda radyasyona maruz kalmasını önlemek için anlayış ve hazırlık gerektirir."
Peki “anlamak ve hazırlanmak” ne anlama geliyor? Bu, Van Allen kuşaklarının ötesinde uzayın geri kalan kısmının radyasyondan arınmış olduğu anlamına mı geliyor? Yoksa NASA'nın güneş patlamalarından korunmak için gizli bir stratejisi mi vardı? son karar sefer hakkında?
NASA, güneş patlamalarını basitçe tahmin edebildiğini iddia etti ve bu nedenle, patlamaların beklenmediği ve onlar için radyasyon tehlikesinin minimum olduğu zamanlarda astronotları Ay'a gönderdi.
Armstrong ve Aldrin iş yaparken uzay
Ayın yüzeyinde Michael Collins
yörüngeye yerleştirildi (NASA arşivi)
Ancak diğer uzmanlar şöyle diyor: "Gelecekteki maksimum radyasyonun yaklaşık tarihini ve yoğunluğunu tahmin etmek mümkündür."
Sovyet kozmonot Leonov yine de 1966'da süper ağır bir kurşun elbiseyle uzaya gitti. Ama sadece üç yıl sonra Amerikalı astronotlar Ay'ın yüzeyine atladı ve süper ağır uzay kıyafetleriyle değil, tam tersi! Belki yıllar geçtikçe NASA uzmanları radyasyona karşı güvenilir bir şekilde koruma sağlayan bir tür ultra hafif malzeme bulmayı başardılar?
Ancak araştırmacılar birdenbire en azından Apollo 10, Apollo 11 ve Apollo 12'nin tam da sayıların arttığı dönemlerde yola çıktığını keşfediyorlar. güneş lekeleri ve karşılık gelen güneş aktivitesi maksimuma yaklaşıyordu. Genel kabul görmüş teorik maksimum 20. güneş döngüsü Aralık 1968'den Aralık 1969'a kadar sürdü. Bu dönemde Apollo 8, Apollo 9, Apollo 10, Apollo 11 ve Apollo 12 misyonlarının Van Allen kuşaklarının koruma bölgesinin ötesine geçerek cislunar uzaya girdiği iddia ediliyor.
Aylık grafiklerin daha ayrıntılı incelenmesi, tekli güneş patlamalarının 11 yıllık bir döngü boyunca kendiliğinden meydana gelen rastgele bir olay olduğunu gösterdi. Aynı zamanda döngünün "düşük" döneminde de olur çok sayıda kısa sürede ve “yüksek” dönemde salgınlar - çok az sayıda. Ama önemli olan, bunun çok güçlü işaret fişekleri Döngünün herhangi bir anında ortaya çıkabilir.
Apollo döneminde Amerikalı astronotlar Toplam neredeyse 90 gün. Öngörülemeyen güneş patlamalarından kaynaklanan radyasyon Dünya'ya veya Ay'a 15 dakikadan daha kısa bir sürede ulaştığından, bundan korunmanın tek yolu kurşun kaplar kullanmak olacaktır. Ama eğer roket gücü böyle bir şeyi kaldırmaya yeterli olsaydı fazla ağırlıköyleyse neden 0,34 atmosfer basınçta minik kapsüller (kelimenin tam anlamıyla 0,1 mm alüminyum) içinde uzaya gitmek gerekliydi?
Bu, hatta ince tabaka Apollo 11 mürettebatına göre "mylar" adı verilen koruyucu kaplamanın o kadar ağır olduğu ortaya çıktı ki, ay modülünden acilen çıkarılması gerekiyordu!
Görünüşe göre NASA, ay keşifleri için, koşullara göre ayarlanmış olsa da, çelikten değil kurşundan yapılmış özel adamlar seçmiş. Sorunun Amerikalı araştırmacısı Ralph Rene, tamamlandığı iddia edilen ay keşiflerinin her birinin güneş aktivitesinden ne sıklıkla etkilendiğini hesaplayacak kadar tembel değildi.
Bu arada, NASA'nın yetkili çalışanlarından biri (bu arada seçkin fizikçi) Bill Modlin, "Yıldızlararası Seyahat Beklentileri" adlı çalışmasında açıkça şunları bildirdi: "Güneş patlamaları, çoğu kozmik parçacıkla aynı enerji aralığında GeV protonları yayabilir, ama çok daha yoğun. Artan radyasyonla enerjilerinin artması özel bir tehlike oluşturur, çünkü GeV protonları birkaç metrelik malzemeye nüfuz eder... Proton emisyonu ile güneş (veya yıldız) patlamaları, gezegenler arası uzayda periyodik olarak meydana gelen ve radyasyon sağlayan çok ciddi bir tehlikedir. Güneş'ten Dünya'ya kadar olan mesafede birkaç saat içinde yüzbinlerce röntgen dozu. Bu doz öldürücüdür ve izin verilenin milyonlarca katıdır. Kısa sürede 500 röntgenden sonra ölüm gerçekleşebilir.”
Evet, cesur Amerikalılar o zaman dördüncü Çernobil güç ünitesinden daha kötü parlamak zorunda kaldı. " Uzay parçacıkları Tehlikeli, her yönden geliyorlar ve herhangi bir canlı organizmanın etrafında en az iki metrelik yoğun bir perde gerekiyor.” Ancak NASA'nın bugüne kadar gösterdiği uzay kapsüllerinin çapı 4 metrenin biraz üzerindeydi. Modlin'in önerdiği duvarların kalınlığı ile astronotlar, herhangi bir ekipmana sahip olmasalar bile, bu tür kapsülleri kaldırmak için yeterli yakıtın olmayacağı gerçeğinden bahsetmeye bile gerek yok, onlara sığmazlardı. Ama açıkçası ne NASA'nın yöneticileri ne de Ay'a gönderdikleri astronotlar meslektaşlarının kitaplarını okumadılar ve ne mutlu ki habersiz olarak yıldızlara giden yoldaki tüm dikenleri yendiler.
Bununla birlikte, belki NASA, radyasyona karşı koruma sağlayan (belli ki çok gizli) ultra hafif malzeme kullanarak onlar için gerçekten bir tür ultra güvenilir uzay giysisi geliştirmiştir? Ama neden başka hiçbir yerde, dedikleri gibi, kullanılmadı? barışçıl amaçlarla? Tamam, SSCB'ye Çernobil konusunda yardım etmek istemediler: sonuçta perestroyka henüz başlamamıştı. Ancak, örneğin 1979'da aynı ABD'de Three Mile Island nükleer santralinde bir Büyük kaza reaktör çekirdeğinin erimesine yol açan reaktör ünitesi. Peki Amerikalı tasfiyeciler neden kendi bölgelerindeki bu saatli atom bombasını ortadan kaldırmak için maliyeti 7 milyon dolardan az olmayan, çokça reklamı yapılan NASA teknolojisine dayanan uzay giysilerini kullanmadılar?..
Dünya üzerinde ortaya çıktıklarından beri tüm organizmalar sürekli radyasyona maruz kalarak var olmuş, gelişmiş ve evrimleşmiştir. Radyasyon rüzgar, gelgit, yağmur vb. ile aynı doğal olaydır.
Doğal arka plan radyasyonu (NBR), oluşumunun her aşamasında Dünya'da mevcuttu. Yaşamdan çok önce oradaydı ve sonra biyosfer ortaya çıktı. Radyoaktivite ve buna eşlik eden iyonlaştırıcı radyasyon, biyosferin mevcut durumunu, Dünyanın evrimini, Dünyadaki yaşamı ve element bileşimini etkileyen bir faktördü. Güneş Sistemi. Herhangi bir organizma, belirli bir alanın radyasyon arka plan karakteristiğine maruz kalır. 1940'lara kadar buna iki faktör neden oldu: radyonüklitlerin bozunması doğal köken hem belirli bir organizmanın yaşam alanında, hem de organizmanın kendisinde ve kozmik ışınlarla bulunur.
Doğal (doğal) radyasyonun kaynakları uzay ve uzayda bulunan doğal radyonüklidlerdir. doğal form ve biyosferin tüm nesnelerindeki konsantrasyonlar: toprak, su, hava, mineraller, canlı organizmalar vb. Çevremizdeki nesnelerden herhangi biri ve biz de kelimenin tam anlamıyla radyoaktifiz.
Dünya nüfusu ana radyasyon dozunu aşağıdakilerden almaktadır: doğal Kaynaklar radyasyon. Çoğu öyledir ki, onlardan gelen radyasyona maruz kalmaktan kaçınmak kesinlikle imkansızdır. Dünyanın tarihi boyunca farklı şekiller Radyasyon uzaydan dünya yüzeyine nüfuz eder ve orada bulunan radyoaktif maddelerden gelir. yerkabuğu. Bir kişi radyasyona iki şekilde maruz kalır. Radyoaktif maddeler vücudun dışında olabilir ve onu dışarıdan ışınlayabilir (bu durumda harici ışınlamadan bahsediyoruz) veya kişinin soluduğu havaya, yiyecek veya suya karışarak vücudun içine girebilir (bu ışınlama yöntemi) dahili olarak adlandırılır).
Dünyanın herhangi bir sakini, doğal radyasyon kaynaklarından gelen radyasyona maruz kalır. Bu kısmen insanların nerede yaşadığına bağlıdır. Dünyanın bazı yerlerinde, özellikle de radyoaktif kayaların bulunduğu yerlerde radyasyon seviyeleri ortalamanın önemli ölçüde üzerindeyken, diğer yerlerde daha düşüktür. Dünyevi kaynaklar Radyasyonlar, insanların doğal radyasyon yoluyla maruz kaldığı maruziyetin çoğundan kolektif olarak sorumludur. Ortalama olarak, esas olarak dahili maruziyet nedeniyle nüfusun aldığı yıllık etkin eşdeğer dozun 5/6'sından fazlasını sağlarlar. Geri kalanına esas olarak dış ışınlama yoluyla kozmik ışınlar katkıda bulunur.
Doğal radyasyonun arka planı, kozmik radyasyon (%16) ve yer kabuğunda, yüzey havasında, toprakta, suda, bitkilerde, yiyeceklerde, hayvan ve insan organizmalarında (%84) bulunan, doğaya dağılmış radyonüklitlerin oluşturduğu radyasyondan oluşur. Teknolojik arka plan radyasyonu esas olarak işleme ve taşıma ile ilişkilidir kayalar, yanıyor kömür petrol, gaz ve diğer fosil yakıtların yanı sıra nükleer silah testleri ve nükleer enerji.
Doğal bir arka plan radyasyonu var integral faktörü çevre insan hayatı üzerinde önemli bir etkisi olan bir olaydır. Doğal arka plan radyasyonu dünyanın farklı bölgelerinde büyük farklılıklar gösterir. İnsan vücudundaki eşdeğer doz ortalama 2 mSv = 0,2 rem'dir. Evrimsel gelişme koşullar altında bunu gösterir doğal arka plan sağlanır optimal koşullar insanların, hayvanların ve bitkilerin yaşamı için. Bu nedenle, neden olduğu tehlikeyi değerlendirirken iyonlaştırıcı radyasyonÇeşitli kaynaklardan maruz kalmanın niteliğini ve düzeylerini bilmek önemlidir.
Radyonüklidler, herhangi bir atom gibi, doğada belirli bileşikler oluşturduğundan ve bunların kimyasal özellikler Belirli minerallerin bir parçası olduğundan, doğal radyonüklidlerin yer kabuğundaki dağılımı eşit değildir. Yukarıda bahsedildiği gibi kozmik radyasyon da bir takım faktörlere bağlıdır ve birçok kez farklılık gösterebilir. Bu nedenle, doğal arka plan radyasyonu dünyanın farklı yerlerinde farklıdır. “Normal radyasyon arka planı” kavramının konvansiyonu bununla bağlantılıdır: Deniz seviyesinden yükseldikçe kozmik radyasyon nedeniyle arka plan artar, granitlerin veya toryum açısından zengin kumların yüzeye çıktığı yerlerde arka plan radyasyonu da daha yüksektir , ve benzeri. Bu nedenle, yalnızca belirli bir alan, bölge, ülke vb. için ortalama doğal radyasyon geçmişinden bahsedebiliriz.
Gezegenimizin bir sakininin aldığı ortalama etkili doz doğal Kaynaklar yıllık 2,4 mSv .
Bu dozun yaklaşık 1/3'ü dış radyasyon (yaklaşık olarak eşit derecede uzaydan ve radyonüklidlerden) nedeniyle, 2/3'ü ise iç radyasyondan yani vücudumuzun içinde bulunan doğal radyonüklidlerden oluşur. Ortalama insana özgü aktivite yaklaşık 150 Bq/kg'dır. Deniz seviyesindeki doğal arka plan radyasyonu (dış maruz kalma) ortalama 0,09 μSv/saattir. Bu yaklaşık 10 µR/saat'e karşılık gelir.
Kozmik radyasyon Dünya'ya düşen iyonlaştırıcı parçacıkların akışıdır uzay. Kozmik radyasyonun bileşimi şunları içerir:
Kozmik radyasyon, kökenleri farklı olan üç bileşenden oluşur:
1) yakalanan parçacıklardan gelen radyasyon manyetik alan Toprak;
2) galaktik kozmik radyasyon;
3) parçacık radyasyonu Güneş.
Dünyanın manyetik alanı tarafından yakalanan yüklü parçacıkların radyasyonu - 1,2-8 mesafede dünya yarıçapı 1-500 MeV (çoğunlukla 50 MeV) enerjiye sahip protonlar, yaklaşık 0.1-0.4 MeV enerjiye sahip elektronlar ve az miktarda alfa parçacığı içeren sözde radyasyon kuşakları vardır.
Birleştirmek. Galaktik kozmik ışınlar esas olarak protonlardan (%79) ve alfa parçacıklarından (%20) oluşur ve Evrendeki hidrojen ve helyum bolluğunu yansıtır. Ağır iyonlar arasında en yüksek değer Nispeten yüksek yoğunlukları ve büyük atom numaraları nedeniyle demir iyonlarına sahiptirler.
Menşei. Galaktik kozmik ışınların kaynakları yıldız patlamaları, süpernova patlamaları, pulsar hızlanması, galaktik çekirdek patlamaları vb.'dir.
Ömür. Kozmik radyasyondaki parçacıkların ömrü yaklaşık 200 milyon yıldır. Parçacıkların hapsolması, yıldızlararası uzayın manyetik alanı nedeniyle meydana gelir.
Atmosfer ile etkileşim . Atmosfere giren kozmik ışınlar nitrojen, oksijen ve argon atomlarıyla etkileşime girer. Parçacıklar elektronlarla çekirdeklerden daha sık çarpışır, ancak yüksek enerjili parçacıklar çok az enerji kaybeder. Çekirdeklerle çarpışmalarda parçacıklar neredeyse her zaman akıştan çıkarılır, dolayısıyla birincil radyasyonun zayıflaması neredeyse tamamen nükleer reaksiyonlardan kaynaklanır.
Protonlar çekirdeklerle çarpıştığında, nötronlar ve protonlar çekirdeklerden dışarı atılır ve nükleer fisyon reaksiyonları meydana gelir. Ortaya çıkan ikincil parçacıklar önemli bir enerjiye sahiptir ve kendileri de aynı etkiyi yaratırlar. nükleer reaksiyonlar yani, bir dizi reaksiyon oluşur, sözde geniş atmosferik duş oluşur. Bir birincil parçacık yüksek enerji Milyonlarca parçacığın doğduğu ardışık on nesil reaksiyonu içeren bir sağanak oluşturabilir.
Radyasyonun nükleer aktif bileşenini oluşturan yeni çekirdekler ve nükleonlar esas olarak atmosferin üst katmanlarında oluşur. Alt kısmında, nükleer çarpışmalar ve daha fazla iyonizasyon kayıpları nedeniyle çekirdeklerin ve protonların akışı önemli ölçüde zayıflıyor. Deniz seviyesinde doz oranının yalnızca yüzde birkaçını oluşturur.
Kozmojenik radyonüklidler
Kozmik ışınların etkisi altında atmosferde ve kısmen de litosferde meydana gelen nükleer reaksiyonlar sonucunda, radyoaktif çekirdekler. Bunlardan doz oluşumuna en büyük katkı (β-emitörler: 3 H (T 1/2 = 12,35 yıl), 14 C (T 1/2 = 5730 yıl), 22 Na (T 1/2 = 2,6) tarafından sağlanmaktadır. yıl) - Sunulan verilerden anlaşılacağı üzere, radyasyona en büyük katkıyı bir yetişkin gıdayla birlikte yılda ~ 95 kg karbon tüketmektedir.
Güneş radyasyonu, oluşan Elektromanyetik radyasyon X-ışını aralığına kadar protonlar ve alfa parçacıkları;
Listelenen radyasyon türleri birincildir; yaklaşık 20 km yükseklikte, etkileşim nedeniyle neredeyse tamamen kaybolurlar. üst katmanlar atmosfer. Bu durumda, Dünya yüzeyine ulaşan ve biyosferi (insanlar dahil) etkileyen ikincil kozmik radyasyon oluşur. İkincil radyasyon nötronları, protonları, mezonları, elektronları ve fotonları içerir.
Kozmik radyasyonun yoğunluğu bir dizi faktöre bağlıdır:
Galaktik radyasyon akışındaki değişiklikler,
Coğrafi enlem,
Deniz seviyesinin üzerindeki rakımlar.
Yüksekliğe bağlı olarak kozmik radyasyonun yoğunluğu keskin bir şekilde artar.
Yer kabuğunun radyonüklidleri.
Gezegenimizin varlığı sırasında çürümeye vakti olmayan uzun ömürlü (milyarlarca yıllık yarı ömre sahip) izotoplar yer kabuğuna dağılmıştır. Muhtemelen Güneş Sistemindeki gezegenlerin oluşumuyla eş zamanlı olarak oluşmuşlardır (nispeten kısa ömürlü izotoplar tamamen çürümüştür). Bu izotoplara doğal radyoaktif maddeler denir; bu, insan müdahalesi olmadan oluşan ve sürekli olarak yeniden oluşanlar anlamına gelir. Çürüdükçe ara madde, aynı zamanda radyoaktif izotoplar oluştururlar.
Dış kaynaklar Radyasyon, Dünya'nın biyosferinde bulunan 60'tan fazla doğal radyonüklittir. Doğal olarak oluşan radyoaktif elementler nispeten az miktarda Dünyanın tüm kabuklarında ve çekirdeğinde. Özel anlam insanlar için biyosferin radyoaktif elementleri vardır, yani. Dünya kabuğunun (lito, hidro ve atmosfer) mikroorganizmaların, bitkilerin, hayvanların ve insanların bulunduğu kısmı.
Milyarlarca yıl boyunca, kararsız atom çekirdeklerinde sürekli bir radyoaktif bozunma süreci yaşandı. Bunun sonucunda Dünya'nın madde ve kayalarının toplam radyoaktivitesi giderek azaldı. Nispeten kısa ömürlü izotoplar tamamen bozundu. Yarı ömürleri milyarlarca yıl olarak ölçülen esas olarak elementlerin yanı sıra radyoaktif bozunmanın nispeten kısa ömürlü ikincil ürünleri de korunmuş olup, ardışık dönüşüm zincirleri (aileler) oluşmuştur. radyoaktif elementler. Yerkabuğunda doğal radyonüklidler az çok eşit şekilde dağılmış veya birikintiler halinde yoğunlaşmış olabilir.
Doğal (doğal) radyonüklidler üç gruba ayrılabilir:
Radyoaktif ailelere (seri) ait radyonüklidler,
Gezegenin oluşumu sırasında yer kabuğunun bir parçası haline gelen diğer (radyoaktif ailelere ait olmayan) radyonüklidler,
Kozmik radyasyonun etkisi altında oluşan radyonüklidler.
Dünyanın oluşumu sırasında radyonüklidler, kararlı nüklidlerle birlikte kabuğunun bir parçası haline geldi. Çoğu Bu radyonüklidler radyoaktif ailelere (seri) aittir. Her seri, ana çekirdeğin bozunması sırasında oluşan çekirdeğin de sırayla bozunarak tekrar kararsız bir çekirdek oluşturduğu, vb. ardışık radyoaktif dönüşümlerin bir zincirini temsil eder. Böyle bir zincirin başlangıcı, oluşmayan bir radyonükliddir. başka bir radyonükliddir, ancak doğdukları andan itibaren yer kabuğunda ve biyosferde bulunur. Bu radyonüklit ata olarak adlandırılır ve tüm aileye (seri) onun adı verilir. Toplamda doğada üç ata vardır - uranyum-235, uranyum-238 ve toryum-232 ve buna göre üç radyoaktif seri - iki uranyum ve toryum. Tüm seriler kararlı kurşun izotoplarıyla sona ermektedir.
Toryum en uzun yarı ömre sahiptir (14 milyar yıl), dolayısıyla Dünya'nın birikmesinden bu yana neredeyse tamamen korunmuştur. Uranyum-238 büyük ölçüde bozundu, uranyum-235'in büyük çoğunluğu bozundu ve neptunyum-232 izotopu tamamen bozundu. Bu nedenle yerkabuğunda çok fazla toryum bulunur (uranyumdan neredeyse 20 kat daha fazla), uranyum-235 ise uranyum-238'den 140 kat daha azdır. Dördüncü ailenin atası (neptunyum) Dünya'nın birikmesinden bu yana tamamen parçalandığı için kayalarda neredeyse yok denecek kadar azdır. Neptunyum eser miktarda bulundu uranyum cevherleri. Ancak kökeni ikincildir ve uranyum-238 çekirdeklerinin kozmik ışın nötronları tarafından bombardımanına bağlıdır. Neptunyum artık yapay nükleer reaksiyonlar kullanılarak üretiliyor. Bir ekolojist için bunun hiçbir önemi yoktur.
Yer kabuğunun yaklaşık %0,0003'ü (çeşitli kaynaklara göre %0,00025-0,0004) uranyumdur. Yani en sıradan toprağın 1 metreküpünde ortalama 5 gram uranyum bulunur. Bu miktarın binlerce kat daha fazla olduğu yerler var - bunlar uranyum yatakları. metreküp cinsinden deniz suyu Yaklaşık 1,5 mg uranyum içerir. Bu doğal kimyasal element her biri kendi radyoaktif serisinin atası olan iki izotop -238U ve 235U ile temsil edilir. Doğal uranyumun büyük çoğunluğu (%99,3) uranyum-238'dir. Bu radyonüklit çok kararlıdır, bozunma olasılığı (yani alfa bozunması) çok küçüktür. Bu olasılık 4,5 milyar yıllık bir yarılanma ömrüyle karakterize edilir. Yani gezegenimizin oluşumundan bu yana miktarı yarı yarıya azaldı. Bundan da gezegenimizdeki arka plan radyasyonunun daha yüksek olduğu sonucu çıkıyor. Uranyum serisinin doğal radyonüklidlerini üreten radyoaktif dönüşüm zincirleri:
Radyoaktif seri, hem uzun ömürlü radyonüklidleri (yani radyonüklitleri) içerir. uzun dönem yarılanma ömrü) ve kısa ömürlüdür, ancak serinin tüm radyonüklidleri, hızla bozunanlar bile doğada mevcuttur. Bunun nedeni, zamanla bir dengenin (“seküler denge” olarak adlandırılan) kurulmuş olmasıdır - her radyonüklidin bozunma hızı, oluşum hızına eşittir.
Gezegenin oluşumu sırasında yer kabuğuna giren ve uranyum ya da toryum serisine ait olmayan doğal radyonüklidler bulunmaktadır. Her şeyden önce potasyum-40'tır. Yer kabuğundaki 40 K içeriği yaklaşık %0,00027 (kütle), yarı ömrü 1,3 milyar yıldır. Kız nüklid kalsiyum-40 stabildir. Potasyum-40 önemli miktar Bitkilerin ve canlı organizmaların bir parçasıdır ve insanlara verilen toplam iç radyasyon dozuna önemli bir katkı sağlar.
Doğal potasyum üç izotop içerir: potasyum-39, potasyum-40 ve potasyum-41; bunlardan yalnızca potasyum-40 radyoaktiftir. Bu üç izotopun doğadaki niceliksel oranı şu şekildedir: %93,08, %0,012 ve %6,91.
Potasyum-40 iki şekilde parçalanır. Atomlarının yaklaşık %88'i beta radyasyonuna maruz kalır ve kalsiyum-40 atomlarına dönüşür. K yakalaması yaşayan atomların geri kalan% 12'si argon-40 atomlarına dönüşür. Potasyum-argon belirleme yöntemi, potasyum-40'ın bu özelliğine dayanmaktadır. mutlak yaş kayalar ve mineraller.
Doğal radyonüklitlerin üçüncü grubu kozmojenik radyonüklitlerden oluşur. Bu radyonüklidler, nükleer reaksiyonların bir sonucu olarak kararlı nüklidlerden gelen kozmik radyasyonun etkisi altında oluşur. Bunlar trityum, berilyum-7, karbon-14, sodyum-22'yi içerir. Örneğin, kozmik nötronların etkisi altında nitrojenden trityum ve karbon-14 oluşumunun nükleer reaksiyonları:
Özel mekan Karbon, doğal radyoizotoplar arasında yer alır. Doğal karbon iki bileşenden oluşur kararlı izotoplar bunların arasında karbon-12 hakimdir (%98,89). Geri kalanın neredeyse tamamı karbon-13'tür (%1,11).
Kararlı karbon izotoplarına ek olarak beş radyoaktif izotop daha bilinmektedir. Bunlardan dördünün (karbon-10, karbon-11, karbon-15 ve karbon-16) yarı ömürleri çok kısadır (saniyeler ve saniyenin kesirleri). Beşinci radyoizotop olan karbon-14'ün yarı ömrü 5.730 yıldır.
Doğada karbon-14 konsantrasyonu son derece düşüktür. Örneğin modern bitkilerde her 109 karbon-12 ve karbon-13 atomuna karşılık bu izotoptan bir atom bulunur. Ancak gelişiyle atom silahları ve nükleer teknoloji, karbon-14'ün etkileşim yoluyla yapay olarak elde edilmesi yavaş nötronlar atmosferik nitrojen ile miktarı sürekli artıyor.
Hangi arka planın “normal” kabul edildiğine ilişkin bazı görüşler vardır. Böylece kişi başına “gezegensel ortalama” yıllık etkin doz 2,4 mSv iken, birçok ülkede bu değer 7-9 mSv/yıldır. Yani, çok eski zamanlardan beri milyonlarca insan, istatistiksel ortalamanın birkaç katı daha yüksek doğal doz yükleri koşullarında yaşamıştır. Tıbbi araştırma ve demografik istatistikler bunun hayatlarını hiçbir şekilde etkilemediğini gösteriyor. negatif etki kendilerinin ve yavrularının sağlığı hakkında.
"Normal" doğal arka plan kavramının geleneklerinden bahsetmişken, gezegende doğal radyasyon seviyesinin istatistiksel ortalamayı yalnızca birkaç kez değil, hatta onlarca kez aştığı birkaç yere de işaret edebiliriz (tablo); on binlerce, yüzbinlerce insan bu etkiye maruz kalıyor. Ve bu aynı zamanda normdur, bu onların sağlığını da hiçbir şekilde etkilemez. Ayrıca, artan arka plan radyasyonuna sahip birçok alan, kitle turizmi yerleri (deniz kıyıları) ve tanınmış tatil yerleri (Kafkasya) olmuştur. Maden suyu, Karlovy Vary, vb.).
Uzaydaki ağırlıksızlığın yanı sıra ana olumsuz biyolojik faktörlerden biri de radyasyondur. Ama eğer ağırlıksızlıkla ilgili durum farklı bedenler Güneş sistemi (örneğin Ay'da veya Mars'ta) ISS'dekinden daha iyi olacak, ancak radyasyonla işler daha karmaşık.
Kozmik ışınım kaynağına göre iki türlüdür. Galaktik kozmik ışınlardan (GCR'ler) ve Güneş'ten yayılan ağır pozitif yüklü protonlardan oluşur. Bu iki radyasyon türü birbiriyle etkileşime girer. Sırasında güneş aktivitesi galaktik ışınların yoğunluğu azalır ve bunun tersi de geçerlidir. Gezegenimiz manyetik bir alan tarafından güneş rüzgârından korunmaktadır. Buna rağmen bazı yüklü parçacıklar atmosfere ulaşır. Sonuç şu şekilde bilinen bir olgudur: Kutup ışıkları. Yüksek enerjili GCR'ler manyetosfer tarafından neredeyse geciktirilmezler, ancak Dünya yüzeyine tehlikeli miktarlarda ulaşmazlar. yoğun atmosfer. ISS yörüngesi daha yüksek yoğun katmanlar atmosfer, ancak içeride radyasyon kemerleri Toprak. Bu nedenle istasyondaki kozmik radyasyon seviyesi Dünya'dakinden çok daha yüksek, ancak uzaydakinden önemli ölçüde daha düşük. Kendilerine göre koruyucu özellikler Dünya'nın atmosferi yaklaşık olarak 80 cm'lik bir kurşun tabakasına eşdeğerdir.
Uzun süreli uzay uçuşları sırasında ve Mars yüzeyinde alınabilecek radyasyon dozuna ilişkin tek güvenilir veri kaynağı, üzerinde bulunan RAD cihazıdır. Araştırma istasyonu Mars Bilim Laboratuvarı, daha çok Curiosity olarak bilinir. Topladığı verilerin ne kadar doğru olduğunu anlamak için öncelikle ISS'ye bakalım.
Eylül 2013'te Science dergisi RAD aracının sonuçları hakkında bir makale yayınladı. Laboratuvar tarafından oluşturulan karşılaştırmalı bir grafikte jet tahriki NASA (ISS'de yürütülen deneylerle ilişkili olmayan ancak RAD cihazıyla çalışan kuruluş) Merak gezgini), Dünya'ya yakın bir yerde altı ay kaldıkları süre boyunca uzay istasyonu Bir kişi yaklaşık 80 mSv (milisievert) radyasyon dozu alır. Ancak Oxford Üniversitesi'nin 2006 tarihli yayını (ISBN 978-0-19-513725-5), ISS'deki bir astronotun günde ortalama 1 mSv aldığını, yani altı aylık dozun 180 mSv olması gerektiğini belirtiyor. Sonuç olarak, uzun süredir üzerinde çalışılan alçak Dünya yörüngesindeki radyasyon seviyesi tahminlerinde büyük bir dağılım görüyoruz.
Ana güneş döngüleri 11 yıllık bir periyoda sahiptir ve GCR ile güneş rüzgarı birbirine bağlı olduğundan, istatistiksel olarak güvenilir gözlemler için güneş döngüsünün farklı bölümlerindeki radyasyon verilerini incelemek gerekir. Ne yazık ki yukarıda da belirttiğimiz gibi uzaydaki radyasyona ilişkin elimizdeki tüm veriler 2012 yılının ilk sekiz ayında MSL tarafından Mars'a giderken toplandı. Sonraki yıllarda gezegenin yüzeyindeki radyasyonla ilgili bilgiler onun tarafından biriktirildi. Bu, verilerin yanlış olduğu anlamına gelmez. Sadece sınırlı bir sürenin özelliklerini yansıtabileceklerini anlamalısınız.
RAD aracının en son verileri 2014 yılında yayımlandı. NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı'ndan bilim adamlarına göre, Mars yüzeyinde kalacak altı aylık bir kişi, yaklaşık 120 mSv civarında ortalama radyasyon dozu alacak. Bu rakam, ISS'deki radyasyon dozuna ilişkin alt ve üst tahminlerin yarısı kadardır. Mars'a uçuş sırasında, eğer altı ay sürerse, radyasyon dozu 350 mSv, yani ISS'dekinden 2-4,5 kat daha fazla olacaktır. MSL, uçuşu sırasında orta şiddette beş güneş patlaması yaşadı. Apollo programı sırasında kozmik radyasyonu özel olarak inceleyen hiçbir deney yapılmadığından astronotların Ay'da ne kadar radyasyon dozu alacaklarını kesin olarak bilmiyoruz. Etkileri yalnızca diğer etkileriyle birlikte incelenmiştir. olumsuz olaylar Ay tozunun etkisi gibi. Bununla birlikte, Ay zayıf bir atmosfer tarafından bile korunmadığı için dozun Mars'takinden daha yüksek olacağı, ancak Ay'daki bir kişiye yalnızca "yukarıdan" ışınlanacağı ve uzaydakinden daha düşük olacağı varsayılabilir. “yanlardan” ama ayaklarınızın altından değil./
Sonuç olarak radyasyonun Güneş Sistemi'nin kolonizasyonu durumunda mutlaka çözüm gerektiren bir sorun olduğu söylenebilir. Bununla birlikte, Dünya'nın manyetosferi dışındaki radyasyon durumunun, uzun vadeli radyasyona izin vermediğine yaygın olarak inanılmaktadır. uzay uçuşları, kesinlikle doğru değil. Mars'a uçuş için, uzay uçuş kompleksinin tüm yerleşim modülünün üzerine ya da astronotların proton yağmurlarını bekleyebileceği ayrı, özellikle korunan bir "fırtına" bölmesine koruyucu bir kaplama yerleştirilmesi gerekecektir. Bu, geliştiricilerin karmaşık anti-radyasyon sistemleri kullanmak zorunda kalacağı anlamına gelmiyor. Radyasyon seviyesini önemli ölçüde azaltmak için kara araçlarında kullanılan ısı yalıtım kaplaması yeterlidir. uzay gemileri Dünya atmosferinde fren yaparken aşırı ısınmaya karşı koruma sağlamak için.
|
Uzay şeridi |
