Gaano kapanganib ang cosmic radiation para sa mga tao?

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Ang mundo ay isang natatanging duyan ng lahat ng nabubuhay na bagay. Pinoprotektahan ng kapaligiran at magnetic field nito, hindi natin maiisip ang tungkol sa mga banta sa radiation, maliban sa mga nilikha natin gamit ang ating sariling mga kamay. Gayunpaman, ang lahat ng mga proyekto ng paggalugad sa kalawakan - malapit at malayo - ay palaging tumatakbo laban sa problema ng kaligtasan sa radiation. Ang kalawakan ay laban sa buhay. Hindi kami inaasahan doon.

Ang orbit ng International Space Station ay ilang beses na itinaas, at ngayon ang taas nito ay higit sa 400 km. Ginawa ito upang ilipat ang lumilipad na laboratoryo mula sa mga siksik na layer ng atmospera, kung saan ang mga molekula ng gas ay kapansin-pansing nagpapabagal pa rin sa paglipad at ang istasyon ay nawawalan ng altitude. Upang hindi masyadong maitama ang orbit, makabubuting itaas pa ang istasyon, ngunit hindi ito magagawa. Ang mas mababang (proton) radiation belt ay nagsisimula tungkol sa 500 km mula sa Earth. Ang mahabang paglipad sa loob ng alinman sa mga radiation belt (at mayroong dalawa sa kanila) ay magiging kapahamakan para sa mga tripulante.

Cosmonaut-liquidator

Gayunpaman, hindi masasabing walang problema sa kaligtasan ng radiation sa altitude kung saan kasalukuyang lumilipad ang ISS. Una, sa South Atlantic mayroong tinatawag na Brazilian, o South Atlantic, magnetic anomaly. Dito, ang magnetic field ng Earth ay tila lumubog, at kasama nito, ang mas mababang radiation belt ay lumalabas na mas malapit sa ibabaw. At hinawakan pa rin ito ng ISS, lumilipad sa lugar na ito.

Pangalawa, ang tao sa kalawakan ay nanganganib ng galactic radiation - isang stream ng mga sisingilin na particle na nagmamadali mula sa lahat ng direksyon at sa napakalaking bilis, na nabuo ng mga pagsabog ng supernova o ng aktibidad ng mga pulsar, quasar at iba pang maanomalyang stellar na katawan. Ang ilan sa mga particle na ito ay pinananatili ng magnetic field ng Earth (na isa sa mga salik sa pagbuo ng mga radiation belt), habang ang ibang bahagi ay nawawalan ng enerhiya sa mga banggaan sa mga molekula ng gas sa atmospera.

May isang bagay na umabot sa ibabaw ng Earth, upang ang isang maliit na radioactive background ay naroroon sa ating planeta sa lahat ng dako. Sa karaniwan, ang isang taong naninirahan sa Earth na hindi nakikitungo sa mga pinagmumulan ng radiation ay tumatanggap ng dosis na 1 millisievert (mSv) taun-taon. Ang isang astronaut sa ISS ay kumikita ng 0.5–0.7 mSv. Araw-araw!

Mga sinturon ng radiation

Ang radiation belt ng Earth ay mga rehiyon ng magnetosphere kung saan nag-iipon ang mga high-energy charged particle. Ang panloob na sinturon ay pangunahing binubuo ng mga proton, ang panlabas ay binubuo ng mga electron. Noong 2012, isa pang sinturon ang natuklasan ng NASA satellite, na matatagpuan sa pagitan ng dalawang kilala.

"Maaaring gumawa ng isang kawili-wiling paghahambing," sabi ni Vyacheslav Shurshakov, pinuno ng departamento ng kaligtasan sa radiation ng mga kosmonaut sa Institute of Biomedical Problems ng Russian Academy of Sciences, Kandidato ng Physical and Mathematical Sciences. - Ang pinahihintulutang taunang dosis para sa isang empleyado ng nuclear power plant ay itinuturing na 20 mSv - 20 beses na mas mataas kaysa sa isang ordinaryong tao. Para sa mga espesyalista sa pagtugon sa emerhensiya, ang mga espesyal na sinanay na mga taong ito, ang maximum na taunang dosis ay 200 mSv. Ito ay 200 beses na higit pa kaysa sa karaniwang dosis at … halos kapareho ng nakuha ng isang astronaut na nagtrabaho sa ISS sa loob ng isang taon."

Sa kasalukuyan, ang gamot ay nagtatag ng maximum na limitasyon sa dosis, na hindi maaaring lampasan sa panahon ng buhay ng isang tao upang maiwasan ang malubhang problema sa kalusugan. Ito ay 1000 mSv, o 1 Sv. Kaya, kahit na ang isang empleyado ng NPP na may kanyang mga pamantayan ay maaaring magtrabaho nang tahimik sa loob ng limampung taon nang hindi nababahala tungkol sa anumang bagay.

Ang astronaut, sa kabilang banda, ay mauubos ang kanyang limitasyon sa loob lamang ng limang taon. Ngunit, kahit na lumipad sa loob ng apat na taon at nakakuha ng kanyang legal na 800 mSv, halos hindi siya papayagan sa isang bagong paglipad na may tagal ng isang taon, dahil may banta na lalampas sa limitasyon.

Ang isa pang kadahilanan ng panganib ng radiation sa kalawakan, - paliwanag ni Vyacheslav Shurshakov, - ay ang aktibidad ng Araw, lalo na ang tinatawag na proton emissions. Sa sandali ng isang pagbuga, sa maikling panahon, ang isang astronaut sa ISS ay maaaring makatanggap ng karagdagang 30 mSv. Mabuti na ang mga kaganapan sa solar proton ay bihirang mangyari - 1–2 beses sa isang 11-taong solar activity cycle. Masama na ang mga prosesong ito ay nangyayari nang stochastically, sa random na pagkakasunud-sunod, at mahirap hulaan.

Hindi ko naaalala na kami ay binigyan ng babala nang maaga ng aming siyensya tungkol sa nalalapit na pagpapalaya. Karaniwang hindi ito ang kaso. Ang mga dosimeter sa ISS ay biglang nagpapakita ng pagtaas sa background, tumawag kami ng mga espesyalista sa Araw at tumatanggap ng kumpirmasyon: oo, mayroong maanomalyang aktibidad ng aming bituin. Ito ay dahil sa biglaang mga kaganapan sa solar proton na hindi namin alam kung ano mismo ang dosis na dadalhin ng astronaut mula sa paglipad."

Nakakabaliw na mga particle

Ang mga problema sa radiation para sa mga tripulante na pupunta sa Mars ay magsisimula kasing aga ng Earth. Ang isang barko na tumitimbang ng 100 tonelada o higit pa ay kailangang pabilisin nang mahabang panahon sa low-earth orbit, at ang bahagi ng trajectory na ito ay dadaan sa loob ng mga radiation belt. Hindi na ito mga oras, kundi mga araw at linggo. Karagdagan - paglampas sa magnetosphere at galactic radiation sa orihinal nitong anyo, maraming mabibigat na sisingilin na mga particle, ang epekto nito sa ilalim ng "payong" ng magnetic field ng Earth ay naramdaman nang kaunti.

"Ang problema ay," sabi ni Vyacheslav Shurshakov, "na ang epekto ng mga particle sa mga kritikal na organo ng katawan ng tao (halimbawa, ang nervous system) ay hindi gaanong pinag-aralan ngayon. Marahil ang radiation ay magiging sanhi ng pagkawala ng memorya ng astronaut, maging sanhi ng mga abnormal na reaksyon sa pag-uugali at pagsalakay. At malamang na ang mga epektong ito ay hindi nauugnay sa dosis. Hanggang sa sapat na data ang naipon sa pagkakaroon ng mga buhay na organismo sa labas ng magnetic field ng Earth, napakapanganib na pumunta sa mahabang ekspedisyon sa kalawakan.

Kapag ang mga eksperto sa kaligtasan sa radiation ay nagmungkahi na ang mga taga-disenyo ng spacecraft ay nagdaragdag ng biosecurity, sinasagot nila ang isang tila makatuwirang tanong: "Ano ang problema? May namatay ba sa mga cosmonaut dahil sa radiation sickness?" Sa kasamaang palad, ang mga dosis ng radiation na natanggap sa board hindi kahit na ang mga starship sa hinaharap, ngunit ang karaniwang ISS, kahit na umaangkop sila sa mga pamantayan, ay hindi talaga nakakapinsala.

Para sa ilang kadahilanan, ang mga kosmonaut ng Sobyet ay hindi kailanman nagreklamo tungkol sa kanilang paningin - tila, natatakot sila para sa kanilang mga karera, ngunit malinaw na ipinapakita ng data ng Amerika na ang cosmic radiation ay nagdaragdag ng panganib ng mga katarata at lens opacities. Ang mga pagsusuri sa dugo ng mga astronaut ay nagpapakita ng pagtaas ng mga chromosomal aberration sa mga lymphocytes pagkatapos ng bawat paglipad sa kalawakan, na itinuturing na isang tumor marker sa medisina. Sa pangkalahatan, napagpasyahan na ang pagtanggap ng pinahihintulutang dosis ng 1 Sv sa buong buhay ay nagpapaikli sa buhay ng tatlong taon sa karaniwan.

Mga panganib sa buwan

Isa sa mga "malakas" na argumento ng mga tagasuporta ng "lunar conspiracy" ay ang assertion na ang pagtawid sa radiation belt at pagiging nasa buwan, kung saan walang magnetic field, ay magiging sanhi ng hindi maiiwasang pagkamatay ng mga astronaut mula sa radiation sickness. Kinailangan talagang tumawid ng mga astronaut ng Amerikano sa radiation belt ng Earth - proton at electronic. Ngunit nangyari ito sa loob lamang ng ilang oras, at ang mga dosis na natanggap ng mga crew ng Apollo sa panahon ng mga misyon ay naging makabuluhan, ngunit maihahambing sa mga natanggap ng mga lumang-timer ng ISS. "Siyempre, ang mga Amerikano ay masuwerte," sabi ni Vyacheslav Shurshakov, "pagkatapos ng lahat, walang isang solar proton na kaganapan ang nangyari sa kanilang mga flight. Kung nangyari ito, ang mga astronaut ay makakatanggap ng mga sublethal na dosis - hindi 30 mSv, ngunit 3 Sv.

Basahin ang iyong mga tuwalya

"Kami, mga espesyalista sa larangan ng kaligtasan sa radiation," sabi ni Vyacheslav Shurshakov, "ay iginigiit na palakasin ang proteksyon ng mga tripulante. Halimbawa, sa ISS, ang pinaka-mahina ay ang mga cabin ng mga kosmonaut, kung saan sila nagpapahinga. Walang karagdagang masa doon, at isang metal na pader lamang na ilang milimetro ang kapal ang naghihiwalay sa isang tao mula sa kalawakan. Kung babawasan natin ang hadlang na ito sa katumbas ng tubig na tinatanggap sa radiology, ito ay 1 cm lamang ng tubig.

Para sa paghahambing: ang kapaligiran ng Earth, kung saan nagtatago tayo mula sa radiation, ay katumbas ng 10 m ng tubig. Iminungkahi namin kamakailan na protektahan ang mga cabin ng mga astronaut na may karagdagang layer ng mga tuwalya at napkin na binasa ng tubig, na lubos na makakabawas sa mga epekto ng radiation. Ang mga gamot ay ginagawa upang maprotektahan laban sa radiation, bagama't hindi pa ito ginagamit sa ISS.

Marahil, sa hinaharap, gamit ang mga pamamaraan ng medisina at genetic engineering, mapapabuti natin ang katawan ng tao upang ang mga kritikal na organ nito ay mas lumalaban sa mga kadahilanan ng radiation. Ngunit sa anumang kaso, nang walang malapit na pansin ng agham sa problemang ito, maaaring makalimutan ng isang tao ang tungkol sa mga malayuang paglipad sa kalawakan.