A kozmikus sugárzás hatása az emberre. Kozmikus sugárzás: igazság vagy mítosz? Mit ad nekünk egy donor iker?

Ki ne álmodott volna arról, hogy az űrbe repül, még akkor sem, ha tudja, mi a kozmikus sugárzás? Legalább repüljön a Föld körüli pályára vagy a Holdra, vagy még jobb - távolabb, valami Orionra. Valójában az emberi test nagyon kevéssé alkalmazkodott az ilyen utazásokhoz. Az űrhajósoknak még akkor is szembe kell nézniük számos veszéllyel, amikor pályára repülnek, amelyek az egészségüket és néha az életüket is veszélyeztetik. Mindenki a Star Trek kultikus tévésorozatot nézte. Az egyik csodálatos szereplő ott nagyon pontosan leírta a kozmikus sugárzás jelenségét. „Veszély és betegség a sötétben és a csendben” – mondta Leonard McCoy, más néven Bony, azaz Bonysetter. Nagyon nehéz pontosabban fogalmazni. A kozmikus sugárzás az utazás során az embert fáradttá, gyengévé, beteggé és depresszióssá teszi.

Érzések repülés közben

Az emberi test nem alkalmazkodott a levegőtlen térben való élethez, mivel az evolúció nem tartalmazta az ilyen képességeket arzenáljában. Könyvek születtek erről, ezt a kérdést részletesen tanulmányozza az orvostudomány, a világ minden táján központokat hoztak létre az orvostudomány problémáinak tanulmányozására az űrben, extrém körülmények között, nagy magasságban. Persze vicces nézni, ahogy egy űrhajós mosolyog a képernyőn, miközben különféle tárgyak lebegnek körülötte a levegőben. Valójában expedíciója sokkal komolyabb és következményekkel telibb, mint amilyennek egy hétköznapi földi lakosnak tűnik, és nem csak a kozmikus sugárzás okoz gondot.

Újságírók kérésére űrhajósok, mérnökök, tudósok, akik saját bőrükön tapasztalták meg mindazt, ami az emberrel az űrben történik, különféle új érzések sorozatáról beszéltek a testtől idegen, mesterségesen létrehozott környezetben. Szó szerint tíz másodperccel a repülés megkezdése után egy felkészületlen személy elveszti az eszméletét, mert az űrhajó gyorsulása megnő, elválik az indítókomplexumtól. Az ember még nem érzi olyan erősen a kozmikus sugarakat, mint a világűrben - a sugárzást bolygónk légköre nyeli el.

Nagy gondok

De van elég túlterhelés is: az ember négyszer nehezebbé válik a saját súlyánál, szó szerint beszorul egy székbe, még a karját is nehéz mozgatni. Mindenki látta már ezeket a különleges székeket például a Szojuz űrhajóban. De nem mindenki értette, miért volt az űrhajósnak ilyen furcsa póza. Erre azonban szükség van, mert a túlterhelés során a testben lévő szinte teljes vér a lábakba kerül, az agy pedig vérellátás nélkül marad, emiatt ájulás lép fel. Ám a Szovjetunióban feltalált szék segít elkerülni legalább ezt a bajt: a felemelt lábú pozíció arra kényszeríti a vért, hogy az agy minden részét oxigénnel látja el.

Tíz perccel a repülés megkezdése után a gravitáció hiánya miatt az ember szinte elveszíti az egyensúlyérzékét, a tájékozódást és a koordinációt a térben. Hányingert érez és hány. A kozmikus sugarak ugyanezt okozhatják - a sugárzás itt már sokkal erősebb, és ha plazma kilökődés történik a napba, akkor a pályán keringő űrhajósok élete valós veszélyt jelent, még a légitársaság utasai is szenvedhetnek nagy magasságban repülés közben. A szem retinájában a látás megváltozik, duzzanat, elváltozások lépnek fel, a szemgolyó deformálódik. Az ember legyengül, és nem tudja elvégezni a rábízott feladatokat.

Találós kérdések

Az emberek azonban időről időre magas kozmikus sugárzást éreznek a Földön, és ehhez nem kell feltétlenül a világűrbe utazniuk. Bolygónkat folyamatosan bombázzák a kozmikus eredetű sugarak, és a tudósok szerint légkörünk nem mindig nyújt megfelelő védelmet. Számos elmélet létezik, amelyek olyan erőt adnak ezeknek az energetikai részecskéknek, amelyek nagymértékben korlátozzák annak esélyét, hogy a bolygókon élet legyen rajtuk. E kozmikus sugarak természete sok szempontból még mindig feloldhatatlan rejtély tudósaink számára.

A szubatomi töltésű részecskék az űrben szinte fénysebességgel mozognak, műholdakon már többször rögzítették őket, sőt kémiai elemek magjain, protonokon, elektronokon, fotonokon és neutrínókon is. Nem zárható ki a nehéz és szupernehéz részecskék jelenléte sem a kozmikus sugárzás támadásakor. Ha sikerülne felfedezni őket, a kozmológiai és csillagászati ​​megfigyelések számos ellentmondása feloldódna.

Légkör

Mi véd meg minket a kozmikus sugárzástól? Csak a mi légkörünk. A kozmikus sugarak, amelyek minden élőlény halálát fenyegetik, összeütköznek benne, és más részecskék áramlását generálják - ártalmatlanok, beleértve a müonokat, az elektronok sokkal nehezebb rokonait. A potenciális veszély továbbra is fennáll, mivel egyes részecskék elérik a Föld felszínét, és több tíz méter mélyére hatolnak be. A sugárzás mértéke, amelyet bármely bolygó kap, azt jelzi, hogy alkalmas vagy alkalmatlan az életre. A kozmikus sugarak által magával vitt nagy energia messze meghaladja a saját csillagának sugárzását, mert például a Napunk protonjainak és fotonjainak energiája kisebb.

És magas élettel lehetetlen. A Földön ezt a dózist a bolygó mágneses mezőjének erőssége és a légkör vastagsága szabályozza, jelentősen csökkentik a kozmikus sugárzás veszélyét. Például a Marson is lehet élet, de az atmoszféra elhanyagolható, nincs saját mágneses tér, és ezért nincs védelem a kozmikus sugarak ellen, amelyek áthatolnak az egész űrben. A Marson a sugárzás szintje óriási. És a kozmikus sugárzás hatása a bolygó bioszférájára olyan mértékű, hogy minden élet elpusztul rajta.

Mi a fontosabb?

Szerencsénk van, van egy vastag atmoszféra, amely körülveszi a Földet, és van egy saját, meglehetősen erős mágneses terünk, amely elnyeli a földkéregbe jutó káros részecskéket. Kíváncsi vagyok, kinek a védelme a bolygónak működik aktívabban – a légkör vagy a mágneses tér? A kutatók bolygómodellek létrehozásával kísérleteznek, akár mágneses mezővel látják el őket, akár nem. És maga a mágneses tér erőssége különbözik ezekben a bolygómodellekben. Korábban a tudósok biztosak voltak abban, hogy ez a fő védelem a kozmikus sugárzás ellen, mivel ők szabályozták annak szintjét a felszínen. Kiderült azonban, hogy a sugárzás mennyiségét nagyobb mértékben határozza meg a bolygót borító légkör vastagsága.

Ha a Föld mágneses terét „kikapcsolják”, a sugárzási dózis csak megduplázódik. Ez sok, de még ránk nézve is meglehetősen jelentéktelen hatással lesz. És ha elhagyja a mágneses mezőt, és eltávolítja a légkört a teljes mennyiség egytizedére, akkor az adag halálosan megnő - két nagyságrenddel. A szörnyű kozmikus sugárzás mindent és mindenkit megöl a Földön. Napunk egy sárga törpecsillag, és körülöttük vannak a bolygók a lakhatóság fő esélyesei. Ezek a csillagok viszonylag halványak, sok van belőlük, az Univerzumunk összes csillagának körülbelül nyolcvan százaléka.

Tér és evolúció

A teoretikusok számításai szerint az ilyen, sárga törpék körül keringő bolygók, amelyek életre alkalmas zónákban vannak, sokkal gyengébb mágneses mezővel rendelkeznek. Ez különösen igaz az úgynevezett szuperföldekre – nagy sziklás bolygókra, amelyek tömege tízszer nagyobb, mint a mi Földünk. Az asztrobiológusok abban bíztak, hogy a gyenge mágneses mezők jelentősen csökkentik a lakhatóság esélyét. És most az új felfedezések azt sugallják, hogy ez nem olyan nagyszabású probléma, mint azt korábban gondolták. A lényeg a légkör lenne.

A tudósok átfogóan tanulmányozzák a növekvő sugárzás hatását a meglévő élő szervezetekre - állatokra, valamint különféle növényekre. A sugárkutatás abból áll, hogy az alacsony szinttől a szélsőséges szintig különböző mértékű sugárzásnak teszik ki őket, majd meghatározzák, hogy túlélik-e, és mennyire másképp érzik magukat, ha mégis. A fokozatosan növekvő sugárzás által érintett mikroorganizmusok megmutathatják, hogyan ment végbe az evolúció a Földön. A kozmikus sugarak és azok magas sugárzása volt az, ami egykor arra kényszerítette a jövő emberét, hogy leszálljon a pálmafáról, és tanulmányozza az űrt. És az emberiség soha többé nem tér vissza a fák közé.

Kozmikus sugárzás 2017

2017. szeptember elején egész bolygónkat nagyon megriadták. A Nap hirtelen több tonna szoláris anyagot lövellt ki, miután két nagy csoport sötét folt egyesült. Ezt a kibocsátást pedig X-osztályú fáklyák kísérték, amelyek a bolygó mágneses terét szó szerint elhasználták. Hatalmas mágneses vihar következett, amely sok emberben megbetegedést, valamint rendkívül ritka, szinte példátlan természeti jelenséget okozott a Földön. Például Moszkva és Novoszibirszk közelében olyan erőteljes képeket rögzítettek az északi fényről, amelyeket ezeken a szélességi fokokon soha nem láttak. Az ilyen jelenségek szépsége azonban nem takarta el a bolygót kozmikus sugárzással áthatoló halálos napkitörés következményeit, amely valóban veszélyesnek bizonyult.

Teljesítménye közel volt a maximumhoz, X-9.3, ahol a betű az osztály (extrém nagy vaku), a szám pedig a vaku erőssége (tíz lehetséges közül). Ezzel együtt az űrkommunikációs rendszerek és a fedélzeten lévő összes berendezés meghibásodásának veszélye állt fenn. A kommunikáció minősége ezalatt a két nap alatt jelentősen romlott Európában és Amerikában is, pontosan oda, ahová az űrből érkező töltött részecskék áramlása irányult. Körülbelül egy nappal azelőtt, hogy a részecskék elérték volna a Föld felszínét, figyelmeztetést adtak ki a kozmikus sugárzás miatt, amely minden kontinensen és minden országban elhangzott.

A Nap ereje

A csillagunk által a környező térbe kibocsátott energia valóban óriási. Néhány percen belül sok milliárd megatonna repül az űrbe, ha TNT-egyenértékben számoljuk. Az emberiség a jelenlegi ütemben ennyi energiát csak egymillió év múlva lesz képes előállítani. A Nap által másodpercenként kibocsátott teljes energia mindössze egyötöde. És ez a mi kicsi és nem túl dögös törpénk! Ha csak elképzeled, mennyi pusztító energiát termelnek más kozmikus sugárzási források, amelyek mellett Napunk szinte láthatatlan homokszemnek tűnik, megfordul a fejed. Milyen áldás, hogy jó mágneses mezővel és kiváló légkörrel rendelkezünk, ami megakadályozza, hogy meghaljunk!

Az emberek nap mint nap ki vannak téve ilyen veszélynek, mivel a radioaktív sugárzás az űrben soha nem fogy el. Innen érkezik hozzánk a sugárzás nagy része - fekete lyukakból és csillaghalmazokból. Nagy dózisú sugárzással képes ölni, kis dózissal pedig mutánssá tehet bennünket. Ugyanakkor emlékeznünk kell arra is, hogy a Földön az evolúció az ilyen sugárzásoknak köszönhetően a DNS szerkezetét a mai állapotra változtatta. Ha átesünk ezen a „gyógyszeren”, vagyis ha a csillagok által kibocsátott sugárzás meghaladja a megengedett szintet, a folyamatok visszafordíthatatlanok lesznek. Végtére is, ha a lények mutálódnak, nem térnek vissza eredeti állapotukba, itt nincs fordított hatás. Ezért soha többé nem fogjuk látni azokat az élő szervezeteket, amelyek az újszülött életben jelen voltak a Földön. Minden szervezet megpróbál alkalmazkodni a környezetben bekövetkező változásokhoz. Vagy meghal, vagy alkalmazkodik. De nincs visszaút.

ISS és napkitörés

Amikor a Nap töltött részecskék sugárával üdvözölte, az ISS éppen a Föld és a csillag között haladt. A robbanás során felszabaduló nagy energiájú protonok teljesen nemkívánatos háttérsugárzást hoztak létre az állomáson belül. Ezek a részecskék áthatolnak minden űrhajón. Ez a sugárzás azonban megkímélte az űrtechnológiát, mivel a becsapódás erős volt, de túl rövid ahhoz, hogy letiltsák. A legénység azonban mindvégig egy speciális menedékhelyen bujkált, mert az emberi szervezet sokkal sérülékenyebb, mint a modern technológia. Nem csak egy fáklya volt, hanem egy egész sorozatban érkeztek, és az egész 2017. szeptember 4-én kezdődött, hogy szeptember 6-án extrém emisszióval rázza meg a kozmoszt. Az elmúlt tizenkét évben erősebb áramlást még nem figyeltek meg a Földön. A Nap által kidobott plazmafelhő a tervezettnél jóval korábban utolérte a Földet, vagyis az áramlás sebessége és ereje a várt másfélszeresét haladta meg. Ennek megfelelően a Földet ért hatás a vártnál sokkal erősebb volt. A felhő tizenkét órával megelőzte tudósaink összes számítását, és ennek megfelelően jobban megzavarta a bolygó mágneses terét.

A mágneses vihar ereje az öt lehetségesből négynek bizonyult, vagyis tízszer nagyobb a vártnál. Kanadában az aurórákat még a középső szélességi fokokon is megfigyelték, mint Oroszországban. Bolygómágneses vihar tört ki a Földön. Képzelheti, mi zajlott ott az űrben! A sugárzás a legjelentősebb veszély az ott létezők közül. Azonnal védekezni kell ellene, amint az űrhajó elhagyja a légkör felső rétegeit, és mágneses mezőket hagy messze alatta. Töltetlen és töltött részecskék - sugárzás - áramlatai folyamatosan átjárják a teret. Ugyanezek a feltételek várnak ránk a Naprendszer bármely bolygóján: bolygóinkon nincs mágneses tér vagy légkör.

A sugárzás fajtái

Az űrben az ionizáló sugárzást tartják a legveszélyesebbnek. Ezek a Napból érkező gamma- és röntgensugárzás, kromoszférikus napkitörések után repülő részecskék, ezek extragalaktikus, galaktikus és napkozmikus sugarak, napszél, sugárzási övek protonjai és elektronjai, alfa-részecskék és neutronok. Létezik nem ionizáló sugárzás is - ez a Nap ultraibolya és infravörös sugárzása, ez elektromágneses sugárzás és látható fény. Nincs bennük nagy veszély. Minket a légkör véd, az űrhajóst pedig űrruha és a hajó bőre.

Az ionizáló sugárzás helyrehozhatatlan károkat okoz. Ez káros hatással van az emberi szervezetben előforduló összes életfolyamatra. Amikor egy nagy energiájú részecske vagy foton áthalad egy anyagon az útjában, akkor ezzel az anyaggal való kölcsönhatás eredményeként töltött részecskepárt képez, amelyet ionnak neveznek. Ez még az élettelen anyagokat is érinti, és az élő anyag reagál a leghevesebben, mivel a magasan specializált sejtek szerveződése megújulást igényel, és ez a folyamat dinamikusan megy végbe, amíg a szervezet él. És minél magasabb a szervezet evolúciós fejlettsége, annál visszafordíthatatlanabbá válik a sugárkárosodás.

Sugárvédelem

A tudósok ilyen gyógymódokat keresnek a modern tudomány különböző területein, beleértve a farmakológiát is. Eddig egyetlen gyógyszer sem hozott hatékony eredményt, a sugárzásnak kitett emberek továbbra is meghalnak. Kísérleteket végeznek állatokon a földön és az űrben egyaránt. Az egyetlen dolog, ami világossá vált, az az, hogy bármilyen gyógyszert a besugárzás megkezdése előtt kell bevennie, és nem utána.

És ha figyelembe vesszük, hogy minden ilyen gyógyszer mérgező, akkor feltételezhetjük, hogy a sugárzás hatásai elleni küzdelem még nem vezetett egyetlen győzelemhez. A farmakológiai szerek időben történő bevétel esetén is csak a gamma- és röntgensugárzás ellen nyújtanak védelmet, a protonok, alfa-részecskék és gyorsneutronok ionizáló sugárzása ellen viszont nem.

Még ha valóság is lennének a bolygóközi repülések, a tudósok egyre inkább azt mondják, hogy pusztán biológiai szempontból egyre több veszély leselkedik az emberi szervezetre. A szakértők a kemény kozmikus sugárzást nevezik az egyik fő veszélynek. Más bolygókon, például a Marson ez a sugárzás olyan mértékű lesz, hogy jelentősen felgyorsítja az Alzheimer-kór kialakulását.

"A kozmikus sugárzás nagyon jelentős veszélyt jelent a jövő űrhajósaira. Régóta felismerték annak lehetőségét, hogy a kozmikus sugárzásnak való kitettség egészségügyi problémákhoz, például rákhoz vezethet" - mondja Kerry O'Banion, a Rochesteri Egyetemi Orvosi Központ neurológusa. Kísérleteink azt is megbízhatóan megállapították, hogy a kemény sugárzás az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó agyi változások felgyorsulását is kiváltja."

A tudósok szerint az egész világűrt szó szerint áthatja a sugárzás, miközben a vastag földi légkör védi ettől bolygónkat. Az ISS-re irányuló rövid távú repülések résztvevői már érezhetik a sugárzás hatását, bár formálisan alacsony pályán vannak, ahol a Föld gravitációs védőkupolája még működik. A sugárzás különösen aktív azokban a pillanatokban, amikor a Napon fáklyák lépnek fel, majd sugárzási részecskék kibocsátásával.

A tudósok szerint a NASA már szorosan dolgozik az emberek űrsugárzás elleni védelmével kapcsolatos különféle megközelítéseken. Az űrügynökség 25 éve kezdte el először finanszírozni a „sugárzáskutatást”. Jelenleg az ezen a területen indított kezdeményezések jelentős része ahhoz a kutatáshoz kapcsolódik, hogy miként lehet megvédeni a leendő marsonautákat a durva sugárzásoktól a Vörös bolygón, ahol nincs olyan légköri kupola, mint a Földön.

A szakértők már most is nagyon nagy valószínűséggel állítják, hogy a marsi sugárzás rákot provokál. Az aszteroidák közelében még nagyobb mennyiségű sugárzás található. Emlékeztetünk arra, hogy a NASA 2021-re emberi részvétellel egy aszteroidára, legkésőbb 2035-re pedig a Marsra tervez. Egy utazás a Marsra és vissza, némi ott eltöltött idővel, körülbelül három évig tarthat.

Mint a NASA elmondta, mára bebizonyosodott, hogy az űrsugárzás a rákos megbetegedések mellett a szív- és érrendszeri, a mozgásszervi és az endokrin betegségeket is provokálja. A rochesteri szakértők most egy újabb veszélyvektort azonosítottak: a kutatások kimutatták, hogy a nagy dózisú kozmikus sugárzás idegrendszeri degenerációval járó betegségeket vált ki, különösen olyan folyamatokat aktivál, amelyek hozzájárulnak az Alzheimer-kór kialakulásához. A szakértők azt is tanulmányozták, hogy a kozmikus sugárzás hogyan hat az emberi központi idegrendszerre.

Kísérletek alapján a szakemberek megállapították, hogy az űrben lévő radioaktív részecskék szerkezetében vasatomok magjai vannak, amelyek fenomenális áthatoló képességgel rendelkeznek. Éppen ezért meglepően nehéz védekezni ellenük.

A Földön a kutatók a kozmikus sugárzás szimulációit végezték a Long Island-i amerikai Brookhaven National Laboratoryban, ahol egy speciális részecskegyorsító található. A kutatók kísérletekkel határozták meg azt az időtartamot, amely alatt a betegség előfordul és előrehalad. A kutatók azonban eddig laboratóriumi egereken végeztek kísérleteket, és olyan dózisú sugárzásnak tették ki őket, mint amilyet az emberek a Marsra való repülés során kapnának. A kísérletek után szinte minden egér zavart szenvedett az agy kognitív rendszerének működésében. Megfigyelték a szív- és érrendszer működésének zavarait is. A közelgő Alzheimer-kór biztos jele, a béta-amiloid felhalmozódási gócokat azonosítottak az agyban.

A tudósok azt mondják, hogy még nem tudják, hogyan kell leküzdeni az űrsugárzást, de biztosak abban, hogy a jövőbeli űrrepülések tervezésekor a sugárzás olyan tényező, amely a legkomolyabb figyelmet érdemli.

Ahol μ – a röntgensugárzás tömegcsillapítási együtthatója cm 2 /g, X/ ρ – a védelem tömegvastagsága g/cm2. Ha több réteget veszünk figyelembe, akkor a kitevő alatt több mínuszjelű tag található.

A röntgensugárzásból származó elnyelt sugárzás dózisteljesítménye egységnyi idő alatt N a sugárzás intenzitása határozza meg én és tömegelnyelési együttható μ HU

N = μ EN I

A számításokhoz a röntgenenergia különböző értékeinek tömegcsillapítási és abszorpciós együtthatóit a NIST X-ray tömegcsillapítási együtthatók szerint vettük.

Az 1. táblázat a védelemből származó elnyelt és egyenértékű sugárdózisra alkalmazott paramétereket és számítási eredményeket tartalmazza.

1. táblázat. A röntgensugárzás jellemzői, az Al-ban mért csillapítási együtthatók és a testben fellépő abszorpciós együtthatók, a védelem vastagsága, a napi elnyelt és egyenértékű sugárdózis számítási eredménye*

*Megjegyzés – az LM-5 és a Krechet, XA-25 és XA-15 szkafanderek védelmének vastagsága alumínium egyenértékben, ami 5,6, 1,3, 0,9 és 0,6 mm alumíniumlemeznek felel meg; vastagsága „ХО-25”, „Orlan-M” és A7L szövetekvivalens anyag, amely 2,3, 1,9 és 1,5 mm szövetekvivalens anyagnak felel meg.

Ez a táblázat a napi sugárdózis becslésére szolgál a röntgensugárzás intenzitásának egyéb értékeihez, megszorozva a táblázatban szereplő fluxusérték és a kívánt napi átlag közötti összefüggés együtthatójával. A számítási eredmények az ábrán láthatók. 3. és 4. ábra az elnyelt sugárdózis skála formájában.

A számítások azt mutatják, hogy egy 1,5 g/cm 2 (vagy 5,6 mm Al) pajzsú holdmodul teljesen elnyeli a Nap lágy és kemény röntgensugárzását. A 2003. november 4-i legerősebb fáklyánál (2013-ban és 1976 óta regisztrálva) a röntgensugárzás intenzitása a csúcson 28,10-4 W/m2 volt lágy sugárzásnál és 4,10-4 W. /m2 kemény sugárzásra. Az átlagos napi intenzitás 10 W/m2 nap, illetve 1,3 W/m2 lesz. A személyzet napi sugárdózisa 8 rad vagy 0,08 Gy, ami biztonságos az emberre.

A 2003. november 4-éhez hasonló események valószínűségét 30 percben határozták meg 37 év alatt. Vagy egyenlő ~1/650000 óra−1. Ennek nagyon kicsi a valószínűsége. Összehasonlításképpen, az átlagember ~300 000 órát tölt otthonon kívül egész életében, ami 1/2 valószínűséggel felel meg annak a lehetőségnek, hogy szemtanúja legyen a 2003. november 4-i röntgeneseménynek.

Az űrruha sugárzási követelményeinek meghatározásához a Napon fellépő röntgenkitöréseket vesszük figyelembe, amikor intenzitásuk lágy sugárzás esetén 50-szeresére, kemény sugárzás esetén 1000-szeresére nő a maximális naptevékenység átlagos napi hátteréhez képest. ábra szerint. 4, az ilyen események valószínűsége 3 kitörés 30 év alatt. A lágy röntgensugárzás intenzitása napi 4,3 Watt/m2, a kemény röntgensugárzásé pedig 0,26 W/m2.

A holdi szkafander sugárzási követelményei és paraméterei

A Hold felszínén lévő szkafanderben a röntgensugárzás egyenértékű sugárzási dózisa nő.

A „Krechet” szkafander használatakor a sugárzási intenzitás táblázatos értékeihez a sugárdózis 5 mrad/nap. A röntgensugárzás elleni védelmet 1,2-1,3 mm-es alumíniumlemez biztosítja, ~e9=7600-szor csökkentve a sugárzás intenzitását. Kisebb vastagságú alumíniumlemez használata esetén a sugárdózisok nőnek: 0,9 mm Al esetén 15 mrad/nap, 0,6 mm Al esetén 120 mrad/nap.

A NAÜ szerint az ilyen háttérsugárzást az emberek normális állapotának tekintik.

Amikor a Nap sugárzási teljesítménye 0,86 Watt/m 2 napi értékre nő, a 0,6 mm Al sugárzási dózis 1,2 rad/ess, ami a normál és az emberi egészségre veszélyes körülmények határán van.

Hold-szkafander „Krechet”. Kilátás a hátizsák nyitott nyílására, amelyen keresztül az űrhajós belép a szkafanderbe. A szovjet holdprogram részeként olyan szkafandert kellett készíteni, amely lehetővé tette a közvetlenül a Holdon való munkát meglehetősen hosszú ideig. „Krechet”-nek hívták, és az „Orlan” szkafanderek prototípusa lett, amelyeket ma a világűrben való munkához használnak. Súlya 106 kg.

A sugárdózis egy nagyságrenddel növekszik szövetekvivalens védelem (polimerek, például mylar, nylon, filc, üvegszál) alkalmazásakor. Tehát az Orlan-M szkafander esetében 0,21 g/cm 2 szövetekvivalens anyag védelem mellett a sugárzás intenzitása ~e3=19-szeresére csökken, és a röntgensugárzásból származó sugárdózis a test csontszövetére 1,29 rad/esszencia. Védelemre 0,25 g/cm 2 és 0,17 g/cm 2, 1,01 és 1,53 rad/ess.

Az Apollo 16 legénysége John Young (parancsnok), Thomas Mattingly (parancsnoki modul pilóta) és Charles Duke (holdmodul pilóta) A7LB szkafandert visel. Egy ilyen szkafandert nehéz egyedül felvenni.

Eugene Cernan A7LB szkafanderben, Apollo 17 küldetésben.

A7L – a NASA űrhajósai által az Apollo programban 1975-ig használt fő szkafander-típus. A felsőruházat metszeti képe. A felsőruházat a következőket tartalmazza: 1) 2 kg tömegű tűzálló üvegszálas szövet, 2) szita-vákuum hőszigetelés (EVTI), amely megvédi a személyt a túlmelegedéstől, amikor a napon tartózkodik, és a túlzott hőveszteségtől a Hold meg nem világított felületén, egy csomag 7 réteg vékony Mylar és nylon fóliából fényes aluminizált felülettel, a rétegek közé vékony Dacron szál fátyol került, súlya 0,5 kg; 3) neoprén bevonatú (3–5 mm vastag) és 2–3 kg tömegű, neoprén bevonatú nejlon antimeteorréteg. A szkafander belső héja tartós anyagból, műanyagból, gumírozott szövetből és gumiból készült. A belső héj tömege ~20 kg. A készlet tartalmaz egy sisakot, kesztyűt, csizmát és hűtőfolyadékot. Az A7L extravehicular űrruha szett súlya 34,5 kg

A Napból érkező sugárzás intenzitásának 0,86 Watt/m 2 napi értékre való növelésével a sugárzási dózis 0,25 g/cm 2, 0,21 g/cm 2 és 0,17 g/cm 2 szövetekvivalens anyag, rendre 10,9, 12,9 és 15,3 rad/ess. Ez a dózis 500-700 emberi mellkasröntgen eljárásnak felel meg. Egyszeri 10-15 rad-os dózis hatással van az idegrendszerre és a pszichére, a vérleukémia kockázata 5%-kal nő, a szülők leszármazottainál szellemi retardáció figyelhető meg. . A NAÜ szerint az ilyen háttérsugárzás nagyon komoly veszélyt jelent az emberre.

4,3 Watt/m 2 napi röntgensugárzási intenzitás mellett a napi sugárdózis 50-75 rad és sugárbetegségeket okoz.

Mihail Tyurin űrhajós az Orlan-M szkafanderben. Az öltönyt a MIR állomáson és az ISS-en használták 1997 és 2009 között. Súlya 112 kg. Jelenleg az ISS Orlan-MK-t (modernizált, számítógépesített) használ. Súlya 120 kg.

A legegyszerűbb megoldás az, ha 1 órára csökkentjük azt az időt, amelyet egy űrhajós a Nap közvetlen sugarai alatt tölt. Az Orlan-M szkafanderben elnyelt sugárzási dózis 0,5 rad-ra csökken. Egy másik megközelítés az űrállomás árnyékában történő működés, ilyenkor a magas külső röntgensugárzás ellenére jelentősen megnövelhető az extravehikuláris aktivitás időtartama. Ha a Hold felszínén tartózkodik messze a holdbázison túl, a gyors visszatérés és menedék nem mindig lehetséges. Használhatja a holdbéli táj árnyékát vagy a röntgensugárzásból származó esernyőt...

A Napból érkező röntgensugárzás elleni védekezés egyszerű és hatékony módja, ha alumíniumlemezt használunk egy szkafanderben. 0,9 mm Al (vastagság 0,25 g/cm 2 alumínium egyenértékben) az öltöny 67-szeres különbséggel rendelkezik az átlagos röntgenháttérhez képest. A háttér 10-szeres, 0,86 Watt/m 2 napra történő növelésével a sugárdózis 0,15 rad/nap. Az átlagos háttérről 4,3 Watt/m 2 napi értékre hirtelen 50-szeres röntgenáram-növekedés mellett sem haladja meg a napi elnyelt sugárdózis a 0,75 rad-ot.

0,7 mm Al (vastagság 0,20 g/cm 2 alumínium egyenértékben) esetén a védelem 35-szörös sugárzási rátát tart fenn. Napi 0,86 Watt/m2 értéknél a sugárdózis nem haladja meg a 0,38 rad/nap értéket. 4,3 Watt/m 2 napi teljesítmény mellett az elnyelt sugárdózis nem haladja meg az 1,89 rad-ot.

A számítások azt mutatják, hogy a 0,25 g/cm 2 alumínium-egyenértékű sugárvédelem biztosításához 1,4 g/cm 2 szövetekvivalens szükséges. Az űrruha tömegvédelmének ilyen értékével a vastagsága többszörösére nő, és csökkenti a használhatóságát.

EREDMÉNYEK ÉS KÖVETKEZTETÉSEK

Protonsugárzás esetén a szövetekvivalens védelem 20-30%-os előnyt jelent az alumíniummal szemben.

Ha röntgensugárzásnak van kitéve, az alumínium ekvivalens ruhavédelmet részesítik előnyben a polimerekkel szemben. Ez a következtetés egybeesik David Smith és John Scalo kutatásának eredményeivel.

A Hold szkafandereknek két védelmi paraméterrel kell rendelkezniük:

1) a szövetekvivalens anyagokból álló szkafander protonsugárzás elleni védelmét szolgáló paraméter, legalább 0,21 g/cm 2 ;
2) az alumínium ekvivalens szkafander röntgensugárzás elleni védelmi paramétere, legalább 0,20 g/cm 2 .

Ha Al védelmet használ egy 2,5-3 m 2 területű szkafander külső héjában, az Orlan-MK alapú szkafander súlya 5-6 kg-mal nő.

Egy holdi szkafander esetében a napszél és a Nap röntgensugárzásának teljes elnyelt dózisa a maximális naptevékenység évében 0,19 rad/nap (egyenértékű sugárdózis – 8,22 mSv/nap). Egy ilyen szkafander napszél esetén 4-szeres, röntgensugárzás esetén 35-szörös sugárzási biztonsági ráhagyással rendelkezik. Nincs szükség további védőintézkedésekre, például alumínium sugárzás elleni ernyőkre.

Az Orlan-M szkafander esetében 1,45 rad/nap (ekvivalens sugárdózis - 20,77 mSv/nap). A ruha 4-szeres sugárzási biztonsági ráhagyással rendelkezik a napszélre.

Az Apollo-misszió A7L (A7LB) szkafanderéhez rendre 1,70 rad/nap (ekvivalens sugárdózis - 23,82 mSv/nap). Az öltöny 3-szoros sugárzási biztonsági rátával rendelkezik a napszélre.

A modern Orlan vagy A7L típusú szkafanderekben 4 napig folyamatosan a Hold felszínén való tartózkodáskor az ember 0,06-0,07 Gy sugárdózist kap, ami egészségi veszélyt jelent. Ez összhangban van David Smith és John Scalo megállapításaival , hogy a cislunáris világűrben modern szkafanderben 100 órán belül 10%-os valószínűséggel 0,1 Gray felett egészségre és életre veszélyes sugárdózist kap az ember. Az Orlan vagy A7L típusú szkafanderek további röntgenvédelmi intézkedéseket igényelnek, például alumínium sugárzás elleni ernyőket.

Az orlani bázison javasolt holdi szkafander 4 nap alatt 0,76 rad vagy 0,0076 Gy sugárdózist kap. (Egy óra napszélnek való kitettség a Hold felszínén egy szkafanderben két mellkasröntgennek felel meg.) A NAÜ szerint a sugárveszélyt az emberek normális állapotának tekintik.

A NASA egy új szkafandert tesztel a közelgő, 2020-as, emberes Holdra való repüléshez.

A napszél és a Napból érkező röntgensugárzás sugárzási kockázata mellett van egy fluxus is. Erről később.

A világűr egyik fő negatív biológiai tényezője a súlytalanság mellett a sugárzás. De ha a súlytalanság helyzete a Naprendszer különböző testein (például a Holdon vagy a Marson) jobb lesz, mint az ISS-en, akkor a sugárzással a dolgok bonyolultabbak.

A kozmikus sugárzás eredete szerint kétféle. Galaktikus kozmikus sugarakból (GCR) és a Napból kiáramló nehéz pozitív töltésű protonokból áll. Ez a két típusú sugárzás kölcsönhatásba lép egymással. A naptevékenység időszakában a galaktikus sugarak intenzitása csökken, és fordítva. Bolygónkat mágneses tér védi a napszéltől. Ennek ellenére néhány töltött részecske eléri a légkört. Az eredmény az aurora néven ismert jelenség. A nagy energiájú GCR-eket szinte nem késlelteti a magnetoszféra, de a Föld felszínét a sűrű légkör miatt nem érik el veszélyes mennyiségben. Az ISS pályája a légkör sűrű rétegei felett, de a Föld sugárzási övein belül van. Emiatt a kozmikus sugárzás szintje az állomáson jóval magasabb, mint a Földön, de lényegesen alacsonyabb, mint a világűrben. Védő tulajdonságait tekintve a Föld légköre megközelítőleg egy 80 centiméteres ólomrétegnek felel meg.

Az egyetlen megbízható sugárdózisforrás, amely hosszú távú űrrepülés során és a Mars felszínén kapható, a Mars Science Laboratory RAD-műszere, ismertebb nevén Curiosity. Ahhoz, hogy megértsük, mennyire pontosak az általa gyűjtött adatok, először nézzük meg az ISS-t.

2013 szeptemberében a Science folyóirat cikket közölt a RAD eszköz eredményeiről. A NASA Jet Propulsion Laboratory (egy olyan szervezet, amely nem az ISS-en végzett kísérletekhez kapcsolódik, hanem a Curiosity rover RAD-műszerével dolgozik) által készített összehasonlító grafikon azt mutatja, hogy egy féléves tartózkodása során egy földközeli űrállomáson egy személy körülbelül 80 mSv (millisievert) sugárzási dózist kap. De az Oxfordi Egyetem 2006-os kiadványa (ISBN 978-0-19-513725-5) azt állítja, hogy egy űrhajós az ISS-en átlagosan 1 mSv-t kap naponta, azaz a hat hónapos dózisnak 180 mSv-nek kell lennie. Ennek eredményeként hatalmas szóródást látunk a régóta vizsgált alacsony földi pályán a sugárzás szintjére vonatkozó becslésekben.

A fő napciklusok 11 éves periódusúak, és mivel a GCR és a napszél összefügg egymással, a statisztikailag megbízható megfigyelésekhez szükséges a napciklus különböző szakaszainak sugárzási adatainak tanulmányozása. Sajnos, amint fentebb említettük, a világűrben tapasztalható sugárzásról rendelkezésünkre álló összes adatot 2012 első nyolc hónapjában gyűjtötte össze az MSL a Mars felé tartó úton. A bolygó felszínén lévő sugárzásról információkat halmozott fel a következő években. Ez nem jelenti azt, hogy az adatok hibásak. Csak meg kell értened, hogy csak korlátozott időtartam jellemzőit tükrözhetik.

A RAD eszköz legfrissebb adatait 2014-ben tették közzé. A NASA Jet Propulsion Laboratory tudósai szerint a Mars felszínén való hat hónapos tartózkodás során egy személy átlagosan körülbelül 120 mSv sugárdózist kap. Ez a szám félúton van az ISS sugárdózisának alsó és felső becslése között. A Marsra való repülés során, ha az is hat hónapot vesz igénybe, a sugárdózis 350 mSv lesz, azaz 2-4,5-szerese az ISS-nek. Repülése során az MSL öt mérsékelt erejű napkitörést tapasztalt. Nem tudjuk biztosan, mekkora sugárdózist kapnak az űrhajósok a Holdon, mivel az Apollo-program során nem végeztek olyan kísérleteket, amelyek kifejezetten a kozmikus sugárzást vizsgálták volna. Hatásait csak más negatív jelenségek, például a holdpor hatásával együtt vizsgálták. Feltételezhető azonban, hogy a dózis nagyobb lesz, mint a Marson, mivel a Holdat még gyenge légkör sem védi, hanem alacsonyabb, mint a világűrben, mivel a Holdon tartózkodó embert csak „felülről” sugározzák, ill. „oldalról” , de nem a lábad alól./

Összegzésként megállapítható, hogy a sugárzás olyan probléma, amely mindenképpen megoldást igényel a Naprendszer gyarmatosítása esetén. Az a széles körben elterjedt hiedelem azonban, hogy a Föld magnetoszféráján kívüli sugárzási környezet nem teszi lehetővé a hosszú távú űrrepüléseket, egyszerűen nem igaz. A Marsra való repüléshez védőbevonatot kell felszerelni vagy az űrrepülőkomplexum teljes lakómoduljára, vagy egy külön, különösen védett „vihar” rekeszre, amelyben az űrhajósok kivárhatják a protonzáporokat. Ez nem jelenti azt, hogy a fejlesztőknek bonyolult sugárzásgátló rendszereket kell használniuk. A sugárzás szintjének jelentős csökkentésére elegendő egy hőszigetelő bevonat, amelyet az űrhajók leszállójárművein használnak, hogy megvédjék a túlmelegedéstől a fékezés során a Föld légkörében.

Akkor ez a cikksorozat neked szól... Szó lesz az ionizáló sugárzás természetes forrásairól, a sugárzás orvosi felhasználásáról és egyéb érdekességekről.

Az ionizáló sugárzás forrásait hagyományosan két csoportra osztják - természetes és mesterséges. Természetes források mindig is léteztek, de mesterségeseket az emberi civilizáció hozta létre a XIX. Ez könnyen megmagyarázható két nagy tudós példájával, akik kapcsolatban állnak a sugárzás felfedezésével. Antoine Henri Becquerel fedezte fel az uránból (természetes forrásból) származó ionizáló sugárzást, Wilhelm Conrad Roentgen pedig az elektronok lassítása során jelentkező ionizáló sugárzást, amelyet egy speciálisan erre a célra kialakított eszközben (mesterséges forrásként röntgencső) gyorsítottak. Elemezzük százalékban és digitális ekvivalensben, hogy egy átlagos ukrán polgár milyen sugárdózist (az ionizáló sugárzás emberi szervezetre gyakorolt ​​hatásának mennyiségi jellemzője) kap az év során különböző mesterséges és természetes forrásokból (1. ábra).

Rizs. 1. Ukrajna lakosságának évi effektív sugárdózisának szerkezete és súlyozott átlagértékei

Amint látja, a sugárzás nagy részét természetes sugárforrásokból kapjuk. De vajon ezek a természetes források ugyanazok maradtak, mint a civilizáció korai szakaszában? Ha igen, akkor nem kell aggódni, mert már régóta alkalmazkodtunk az ilyen sugárzásokhoz. De sajnos ez nem így van. Az emberi tevékenység azt a tényt eredményezi, hogy a természetes radioaktív források koncentrálódnak, és növelik az emberre gyakorolt ​​​​hatásuk lehetőségét.

Az egyik hely, ahol megnő az embert befolyásoló sugárzás lehetősége, a világűr. A sugárterhelés intenzitása a tengerszint feletti magasságtól függ. Így az űrhajósok, a pilóták és a légiközlekedés utasai, valamint a hegyekben élő lakosság további sugárzást kapnak. Próbáljuk meg kideríteni, mennyire veszélyes ez az emberre, és milyen „sugárzási” titkokat rejt az űr.

Sugárzás az űrben: mi a veszély az űrhajósokra?

Az egész azzal kezdődött, hogy James Alfred Van Allen amerikai fizikus és asztrofizikus úgy döntött, hogy Geiger-Muller számlálót csatlakoztat az első pályára állított műholdra. Ennek az eszköznek a mutatói hivatalosan megerősítették az intenzív sugárzási öv létezését a világon. De honnan jött az űrből? Ismeretes, hogy a radioaktivitás nagyon régóta, már a Föld megjelenése előtt is létezett az űrben, így a világűr folyamatosan megtelt és megtelik sugárzással. Kutatások után a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy az űrben a sugárzás vagy a Napból, a fáklyák során, vagy a kozmikus sugarakból ered, amelyek a mi és más galaxisainkban zajló nagy energiájú események eredményeként keletkeznek.

Megállapították, hogy a sugárzási övek a Föld felszíne felett 800 km-rel kezdődnek, és 24 000 km-ig terjednek. A Nemzetközi Repülési Szövetség besorolása szerint egy repülés űrnek minősül, ha magassága meghaladja a 100 km-t. Ennek megfelelően az űrhajósok a legsebezhetőbbek a nagy dózisú kozmikus sugárzással szemben. Minél magasabbra emelkednek a világűrbe, annál közelebb vannak a sugárzónákhoz, ezért annál nagyobb a kockázata annak, hogy jelentős mennyiségű sugárzást kapjanak.
Az Egyesült Államok Nemzeti Repülési és Űrhivatalának (NASA) a sugárzás emberre gyakorolt ​​hatását tanulmányozó programjának tudományos igazgatója, Francis Cucinotta egyszer megjegyezte, hogy az űrhajósok hosszú távú repülései során az űrsugárzás legkellemetlenebb következménye a szürkehályog kialakulása. a szemlencse homályosodása. Ezenkívül fennáll a rák kockázata. Cucinotta azonban azt is megjegyezte, hogy az űrhajósok nem tapasztaltak rendkívül súlyos következményeket a repülés után. Csak azt hangsúlyozta, hogy még sok minden nem ismert arról, hogy a kozmikus sugárzás milyen hatással van az űrhajósokra, és milyen valós következményei vannak ennek a becsapódásnak.

Az űrhajósok űrbeli sugárzás elleni védelme mindig is prioritást élvezett. A múlt század 60-as éveiben a tudósok vállat vontak, és nem tudták, hogyan védjék meg az űrhajósokat a kozmikus sugárzástól, különösen akkor, ha a világűrbe kellett menni. 1966-ban egy szovjet űrhajós végül úgy döntött, hogy kimegy a világűrbe, de nagyon nehéz ólomruhában. Ezt követően a technológiai fejlődés fejlett megoldásokat adott a problémára, és könnyebb és biztonságosabb öltönyöket hoztak létre.

A világűr felfedezése mindig is vonzotta a tudósokat, kutatókat és űrhajósokat. Az új bolygók titkai hasznosak lehetnek az emberiség további fejlődéséhez a Földön, de veszélyesek is lehetnek. Ezért volt nagy dolog a Curiosity marsi küldetése. De ne térjünk el a cikk fő fókuszától, és összpontosítsunk a rover fedélzetén lévő megfelelő műszer által rögzített sugárterhelés eredményeire. Ez az eszköz az űrhajó belsejében volt elhelyezve, így a leolvasott adatok azt a valós dózist jelzik, amelyet egy űrhajós már egy emberes űrhajóban kaphat. A mérési eredményeket feldolgozó tudósok kiábrándító adatokról számoltak be: az egyenértékű sugárdózis 4-szerese volt az atomerőműben dolgozók számára megengedett maximális dózisnak. Ukrajnában 20 mSv a sugárdózis határértéke azoknak, akik tartósan vagy ideiglenesen közvetlenül ionizáló sugárforrással dolgoznak.

Az űr legtávolabbi szegleteinek felfedezéséhez olyan küldetésekre van szükség, amelyek hagyományos energiaforrásokkal technikailag nem valósíthatók meg. Ezt a problémát nukleáris energiaforrások, nevezetesen izotóp akkumulátorok és reaktorok használatával oldották meg. Ezek a források egyedülállóak a maguk nemében, mert nagy energiapotenciállal rendelkeznek, ami jelentősen kibővíti a világűrben végrehajtott küldetések képességeit. Lehetővé vált például a Naprendszer külső határaira szondázó repülés. Mivel az ilyen repülések időtartama meglehetősen hosszú, a napelemek nem alkalmasak űrhajók áramforrására.

Az érem másik oldala a radioaktív források űrben történő felhasználásával kapcsolatos lehetséges kockázatok. Alapvetően ez az előre nem látható vagy vészhelyzetek veszélye. Éppen ezért azok az államok, amelyek űrobjektumokat indítanak nukleáris energiaforrással a fedélzetén, mindent megtesznek, hogy megvédjék az egyéneket, a lakosságot és a bioszférát a radiológiai veszélyektől. Az ilyen feltételeket a nukleáris energiaforrások világűrben való felhasználására vonatkozó elvek határozták meg, és 1992-ben fogadták el az Egyesült Nemzetek Szervezete (ENSZ) Közgyűlésének határozatával. Ugyanezek az elvek azt is előírják, hogy minden államnak, amely nukleáris energiaforrással a fedélzetén űrobjektumot indít, haladéktalanul értesítenie kell az érdeklődő országokat, ha az űrobjektumnál meghibásodás jelentkezik, és fennáll a radioaktív anyagok Földre való visszatérésének veszélye.

Ezenkívül az Egyesült Nemzetek Szervezete a Nemzetközi Atomenergia-ügynökséggel (NAÜ) közösen kidolgozott egy keretet a nukleáris energiaforrások biztonságos használatának biztosítására a világűrben. Céljuk, hogy a NAÜ biztonsági előírásait olyan magas szintű útmutatásokkal egészítsék ki, amelyek figyelembe veszik a nukleáris energiaforrásoknak az űreszközökön történő felhasználására vonatkozó további biztonsági intézkedéseket a küldetés minden szakaszában (indítás, üzemeltetés és leszerelés).

Kell-e félnem a sugárzástól a légi közlekedés során?

A sugárzást hordozó kozmikus sugarak bolygónk szinte minden szegletére eljutnak, de a sugárzás terjedése nem arányos. A Föld mágneses tere jelentős mennyiségű töltött részecskét térít el az egyenlítői zónától, ezáltal több sugárzás koncentrálódik az északi és déli pókra. Sőt, amint már említettük, a kozmikus besugárzás függ a tengerszint feletti magasságtól. A tengerszinten élők körülbelül évi 0,003 mSv-t kapnak a kozmikus sugárzásból, míg a 2 km-es szinten élők ennek kétszeresét.

Mint ismeretes, 900 km/h utazósebességnél utasszállító repülőgépeknél, a légellenállás és az emelés arányát figyelembe véve, egy repülőgép optimális repülési magassága általában hozzávetőlegesen 9-10 km. Tehát amikor egy utasszállító ilyen magasságra emelkedik, a sugárterhelés szinte 25-szörösére nőhet a 2 km-nél mért értékhez képest.

A transzatlanti járatok utasai repülésenként a legnagyobb mennyiségű sugárzásnak vannak kitéve. Ha az USA-ból Európába repül, egy személy további 0,05 mSv-t kaphat. A helyzet az, hogy a földi légkör megfelelő árnyékoló védelemmel rendelkezik a kozmikus sugárzás ellen, de ha egy repülőgépet a fent említett optimális magasságra emelnek, ez a védelem részben megszűnik, ami további sugárterheléshez vezet. Éppen ezért a gyakori óceánon átrepülések növelik annak a kockázatát, hogy a szervezet megnövekedett dózisú sugárzást kap. Például 4 ilyen repülés 0,4 mSv dózisba kerülhet egy személynek.

Ha pilótákról beszélünk, akkor itt némileg más a helyzet. Mivel gyakran repülnek át az Atlanti-óceánon, a pilóták sugárdózisa meghaladhatja az évi 5 mSv-t. Ukrajna szabványai szerint, amikor ilyen dózist kapnak, a személyeket már egy másik kategóriába sorolják - azok az emberek, akik nem vesznek részt közvetlenül az ionizáló sugárzás forrásaival végzett munkában, hanem a munkahelyek helyiségekben és ipari létesítményekben való elhelyezkedése miatt. sugár-nukleáris technológiákat, további expozíciót kaphatnak. Az ilyen személyek esetében a sugárdózis határértéke évi 2 mSv.

A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség nagy érdeklődést mutatott a kérdés iránt. A NAÜ számos biztonsági szabványt dolgozott ki, és a repülőgép-személyzet kitettségének problémája is tükröződik ezen dokumentumok egyikében. Az Ügynökség ajánlásai szerint a nemzeti szabályozó hatóság vagy más megfelelő és illetékes hatóság felelős a légijármű-személyzetre vonatkozó referenciadózisszint megállapításáért. Ha ezt a dózist túllépik, a légijármű-személyzet munkaadóinak megfelelő intézkedéseket kell tenniük a dózisok felmérésére és rögzítésére. Ezenkívül tájékoztatniuk kell a repülőgép-személyzet női tagjait az embriót vagy magzatot érő kozmikus sugárzásnak való kitettséggel kapcsolatos kockázatokról, valamint a terhesség korai figyelmeztetésének szükségességéről.

Tekinthető-e a tér a radioaktív hulladékok elhelyezésének helyének?

Azt már láttuk, hogy a kozmikus sugárzás, bár nem jár katasztrofális következményekkel az emberiségre nézve, növelheti az emberi sugárzás mértékét. A kozmikus sugarak emberre gyakorolt ​​hatásának felmérése során sok tudós a világűr emberi szükségletek kielégítésére való felhasználásának lehetőségét is vizsgálja. E cikk összefüggésében a radioaktív hulladék űrben való eltemetésének ötlete nagyon kétértelműnek és érdekesnek tűnik.

A tény az, hogy az atomenergiát aktívan használó országok tudósai folyamatosan keresik azokat a helyeket, ahol biztonságosan tárolhatják a folyamatosan felhalmozódó radioaktív hulladékot. Egyes tudósok a világűrt a veszélyes hulladékok lehetséges helyszínének is tekintették. Például a Dnyipropetrovszkban található Juzsnoje Állami Tervezési Iroda szakemberei a Nemzetközi Asztronautikai Akadémiával együtt tanulmányozzák a hulladékok mélyűrben való eltemetésének ötletének megvalósításának műszaki összetevőit.

Egyrészt az ilyen hulladékok világűrbe küldése nagyon kényelmes, mivel bármikor és korlátlan mennyiségben elvégezhető, ami eltávolítja a kérdést e hulladék jövőjéről ökoszisztémánkban. Ráadásul, amint azt a szakértők megjegyzik, az ilyen repülések nem igényelnek nagy pontosságot. De másrészt ennek a módszernek vannak gyengeségei is. A fő probléma a Föld bioszféra biztonságának biztosítása a hordozórakéta indításának minden szakaszában. Az indítás során bekövetkező balesetek valószínűsége meglehetősen magas, becslések szerint közel 2-3%. A hordozórakéta tüze vagy felrobbanása indításkor, repülés közben, illetve leesése a veszélyes radioaktív hulladék jelentős szétszóródását okozhatja. Éppen ezért ennek a módszernek a tanulmányozása során a fő figyelmet a biztonság kérdésére kell összpontosítani minden vészhelyzetben.

Olga Makarovskaya, az ukrán állami nukleáris szabályozó hatóság elnökhelyettese; Dmitry Chumak, az SSTC NRS Információs és Műszaki Osztályának információs támogatási szektorának vezető mérnöke, 2014.10.03.