Космические излучения

Корпускулярное излучение включает в первую очередь поток электронов и протонов в пределах радиа Ционного пояса Ван-Аллена, излучение солнечных вспышек и космическое излучение [52]. [c.182]

Галактическое космическое излучение [c.266]

Галактическое космическое излучение (ГКИ) [1, 3, 16, 18] состоит из потоков протонов (около 85%), а-частиц (около 14%) и более тяжелых ядер (около 1%) с энергиями от 10 до 10 з эв. Средняя энергия частиц ГКИ около 1 Гэв. Поток заряженных частиц ГКИ в свободном пространстве в период максимума солнечной активности составляет около 2,5 частица см сек). В период минимума солнечной активности эта величина примерно вдвое больше. Энергетический спектр компонент ГКИ с энергией более 1 Гэв нуклон описывается степенной функцией с показателем /г=2,0-г 2,5. [c.266]

Интенсивность галактического космического излучения зависит от расстояния до Солнца. С увеличением этого расстояния интенсивность ГКИ повышается. По данным измерений потоков ГКИ на межпланетных автоматических станциях, градиент возрастания интенсивности ГКИ составляет около 15% на одну астрономическую единицу . Эти данные относятся к периоду 1962 г. Можно ожидать, что в годы максимума солнечной активности величина этого градиента будет несколько больше. [c.267]

В табл. 16.2 приведена краткая сводка данных о радиационной обстановке в космическом пространстве [19]. Величины тканевых доз космических излучений, приведенные в таблице, относятся к толщине защиты из алюминия 1 см . [c.267]

Доза ГКИ в межпланетном пространстве значительно больше. Это связано в основном с отсутствием экранирующего влияния геомагнитного поля. При этом потоки ГКИ и соответственно дозы излучения в межпланетном пространстве оказываются зависящими от уровня солнечной активности. В период минимума солнечной активности, когда магнитные поля в пределах солнечной системы минимальны, потоки галактического космического излучения примерно вдвое больше, чем для максимума солнечной активности. Дозы ГКИ в межпланетном пространстве в год достигают 50—100 бэр в зависимости от периода солнечной активности. Эти оценки показывают, что при длительных космических полетах радиационная опасность, обусловленная ГКИ, очень существенна. [c.267]

Тканевые дозы космических излучений [c.268]

ОСОБЕННОСТИ РАДИАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ КОСМИЧЕСКИХ ИЗЛУЧЕНИЙ [c.269]

Радиационные воздействия космических излучений на человека [17—20] характеризуются рядом особенностей, связанных как с физическими свойствами самих излучений, так и со специфическими условиями космических полетов. [c.269]

Рассмотрим более подробно эти два аспекта обоснования критерия радиационной безопасности космонавтов по отношению к космическим излучениям. [c.272]

Учитывая, что приведенные выше расчеты основаны на предположении о непрерывном облучении, следует оценить справедливость результатов этих расчетов по отношению к радиационному воздействию солнечных вспышек. При длительных космических полетах доза радиационного воздействия определяется в основном постоянно действующим галактическим космическим излучением и совокупностью солнечных вспышек, что практически соответствует условиям непрерывного облучения. При полетах длительностью несколько месяцев основной вклад в дозу оправданного риска дают одна-две случайно распределенные во времени вспышки. В этом случае величина эффективной дозы на конец полета существенно зависит от момента возникновения вспышки, так что вопрос о дозе оправданного риска для полетов указанной продолжительности требует дальнейшего изучения. [c.278]

При аналогичных исследованиях, выполненных на ИСЗ серии Космос (апогей 200—400 км и угол наклона 65" ), перепад доз в фантоме был в пределах погрешности измерений ( 10%). Это объясняется большой проникающей способностью космического излучения на этих высотах. Из сравнения полученных на высоте 200—400 км данных с результатами измерений на Космосе-110 следует, что основной вклад в дозу при полетах на высоте 900 км дает низкоэнергетическое излучение. [c.280]

По показаниям индивидуального дозиметра доза космического излучения у космонавта Ю. А. Гагарина составила 2 В основном эта доза создавалась галактическим космическим излучением. [c.281]

Зная кривые ослабления доз космических излучений в защите и телесные углы, соответствующие участкам сферы равной толщины, можно путем взвешенной суперпозиции найти величины доз для реального отсека корабля. Эта процедура расчета хорошо реализуется на ЭВМ. [c.287]

В невесомости находится земной шар и другие планеты солнечной системы, их спутники, если пренебречь действием на них метеоритов, космического излучения и т. д. [c.239]

В составе космического излучения, по-видимому, обнаруживаются протоны с разностью с — и см/с здесь значение Р вычисляется из данных по рассеянию энергии частицы при актах столкновения в атмосфере. [c.403]

Изучение энергетического спектра фотонной компоненты космического излучения привело к обнаружению характерного максимума при f 70 Мэе и тем самым показало, что в составе космических лучей имеются л °-мезоны. Поэтому в пластинках, облученных космическими лучами, обязательно должны наблюдаться случаи распада я -мезонов с последующим образованием электрон-позитронных пар [c.582]

Изучение энергетического спектра фотонной компоненты космического излучения привело к обнаружению характерного максимума при Мэе и тем самым показало, что в соста- [c.153]

Космическое излучение — ионизирующее излучение, состоящее из первичного ионизирующего излучения, поступающего из космического пространства, и вторичного ионизирующего излучения, возникающего в результате взаимодействия первичного ионизирующего излучения со средой. [c.241]

Защита от радиации при космических полетах во многой отличается от защиты наземных ядернотехнических установок и источников излучений. Это связано главным образом с особенностями радиационных воздействий космических излучений и условиями космических полетов. Необходимость надежного обеспечения радиационной безопасности космонавтов и жесткие ограничения веса защиты космических кораблей потребовали проведения специальных исследований радиационной обстановки в космическом пространстве, исследований в области радиобиологии и физики защиты. [c.263]

Протоны сравнительно малых энергий (0,1—5 Мэе) также распределены вокруг Земли по широкой области, называемой протоносферой. На протоносферу в области, наиболее близкой к Земле, налагается внутренний радиационный пояс, состоящий из протонов высоких энергий (>30—40 Мэе). Внутренний радиационный пояс существует благодаря распаду нейтронов, образуемых в атмосфере Земли космическим излучением. Распределение протонов различных энергий вокруг Земли очень специфично чем ближе к Земле, тем больше энергия протонов в протоносфере. На больших расстояниях от Земли присутствуют протоны сравнительно небольших энергий. Полная плотность потока электронов с энергией Е более 40 кэв составляет около 1-10 электрон см -сек). Полная интенсивность потока протонов с энергией Е более 40 Мэе достигает в максимуме пояса 5-10 протон/ см -сек). [c.265]

Данные, приведенные в табл. 16.2, показывают, что галактическое космическое излучение на высоте до 600 км от поверхности Земли не создает больших тканевых доз. Даже при полетах на полярных орбитах доза излучения за сутки не превышает примерно 7 мбэр . Эти оценки хорошо согласуются с результатами прямых измерений поглощенных доз радиации на искусственных испутниках еЗмли и орбитальных космических кораблях. [c.267]

Прежде всего следует отметить сложный состав излучений, которые могут воздействовать на экипаж космического корабля. Среди заряженных частиц космических излучений имеются протоны, электроны, а-частицы, ядра лития, бериллия и т. д. В условиях Земли обслуживающий персонал ядернотехнических установок, как правило, подвергается воздействию потоков нейтральных частиц (нейтронов и у-квантов). [c.269]

Следующей важной особенностью космических излучений является широкий энергетический спектр заряженцых частиц, простирающийся от долей мегаэлектронвольта до многих сотен и тысяч миллиардов электронвольт. [c.269]

Потоки заряженных частиц в космическом пространстве подвержены сильным пространственно-временным вариациям. Особенно это относится к частицам радиационных поясов Земли, плотность потока которых изменяется в десятки тысяч раз в зависимости от расстояния от Земли и испытывает определенные изменения во времени. Значительным пространственно-временным изменениям подвержены потоки солнечного корпускулярного излучения. В связи с пространственно-временными вариациями космических излучений уровень радиации в обитаемых отсеках космического корабля может изменяться во время полета в широком диапазоне значений. При этом характеристики солнечного корпускулярного излучейия не могут быть точно предсказаны заранее (на большой срок и с высокой надежностью). В связи с этим в оценках радиационной обстановки приходится применять статистические подходы, используя понятие риск облучения . [c.269]

Далее, при взаимодействии космических излучений с биологической тканью в теле космонавта удет создаваться неравномерное пространственное распределение поглощенных доз. Степень этой неравномерностивеависит от проникающей способности излучения. Средний пробег протонов в биологической ткани составляет для энергии 100 Мэе 0,124 г см , для 50 Мэе — 2,25 г/см2 и для 200 Мэе — 25,8 г1см . На рис. 16.2 показано пространственное распределение тканевых доз протонов различных энергий. Для протонов с энергиями около 100 Мэе и меньше это распределение оказывается очень неравномерным. [c.270]

Значительная часть потоков космических излучений, воздействующих на экипаж корабля, обладает высокими значениями линейных потерь энергии в биологической ткани (протоны и а-частицы небольщих энергий, легкие, средние и тяжелые ядра галактического космического излучения). Вследствие этого можно ожидать различий в биологическом действии потоков таких частиц по сравнению с действием стандартных излучений (рентгеновское или у-излучение с энергией около 250 кэв). Более того, при оценке воздействия потоков заряженных частиц с очень большими ЛПЭ необходимо также учитывать микрораспределение поглощенной дозы в треке заряженной частицы. [c.271]

При обосновании критериев радиационной безопасности применительно к условиям космических полетов возникают два основных вопроса. Первый из них связан с выбором дозовой величины, которую следует использовать при оценке радиационной опасности космических излучений. В качестве такой величины могут быть выбраны экспозиционная доза (поглощенная доза в воздухе), поверхностная доза, среднетканевая доза, доза по [c.271]

Далее, в результате процессов взаимодействия космических излучений с биологической тканью в теле космонавта будет создаваться неравномерное пространственное распределение поглощенных доз. Степень неравномерности этого распределения зависит от проникающей способности излучения. Для излучения очень больщой проникающей способности (например, для высо-коэнергетичной части спектра галактического космического излучения) локальная поглощенная доза могла бы в принципе служить критерием радиационной опасности, поскольку в этом случае перепады значений доз в различных точках отсека и по поверхности и объему тела космонавта были бы невелики. Однако при увеличении энергии заряженных частиц значительно возрастает вклад в дозу вторичных частиц, образующихся при ядерном взаимодействии в биологической ткани. При этом эффект вторичных излучений существенно зависит от общей массы [c.272]

Рассмотрим пространственное распределение поглощенных доз в теле, ожидаемое при воздействии космических излучений. Расчеты показывают, что распределение поглощенных доз в теле существенно зависит от толщины оболочки корабля. Так, если для протонов радиационного пояса Земли при толщине оболочки 1 г1см алюминия перепад доз от поверхности к центру тела достигает 10, то при увеличении толщины до 10 г1см перепад уменьшается до 2—3. Это связано с увеличением жесткости сцектра протонов после предварительной фильтрации на толщине 10 см . [c.273]

Таким образом, из-за сложности картины радиационного воздействия космических излучений приходится использовать совокупность критериев — поглощенные дозы в критических органах тела. Во многих случаях оказывается возможным использовать более простые критерии. Например, для низкоэнергетических излучений космического пространства (электроны естественного и искусственного радиационных поясов Земли) вполне приемлемо использовать поверхностную дозу (критические органы — кожа и хрусталик глаза). Радиационное воздействие на остальные органы тела оказывается при этом пренебрежимо малым. В другом крайнем случае для высокоэнергетичной части спектров протонов радиационных поясов Земли и солнечных вспышек в качестве критерия радиационной опасности можно использовать среднетканевую дозу, т. е. полную поглощенную в теле энергию, отнесенную к его массе. При этом перепады поглощенных доз в теле космонавта будут сравнительно небольшими, и радиобиологический эффект будет соответствовать величине среднетканевой дозы. [c.274]

Во время полета космических кораблей Восток-5 и Восток-6 с космонавтами В. Ф. Быковским и В. В. Терешковой средняя мощность дозы несколько увеличилась. Это объясняется возрастанием интенсивности галактического космического излучения в связи с наступлением периода минимума солнечной активности. Полет космонавтов В. Ф. Быковского и В. В. Терещко-вой продолжался 119 и 71 ч соответственно. Поглощенная доза В. Ф. Быковского 80 5 мрад и В. В. Терешковой 44 5 мрад. [c.281]

Особенно тщательно контролировали уровень радиации во время перехода космонавтов в корабль Союз-4 , так как в этот момент их защита была минимальной. Астрофизические данные о вспыщках обрабатывали немедленно после их получения. Продолжительность солнечного патруля составила в этот день около 13 ч. Постоянное измерение космического излучения в стратосфере в полярных областях и контроль радиационной обстановки в кораблях проводили по той же программе, как при полете корабля Союз-3 . Результаты измерений интегральных параметров (доза, поток) характеризовались линейным изменением во времени. [c.284]

Рис. 16.3. Ослабление в защите мощности среднетканевой дозы галактического космического излучения

На экипаж космического корабля могут воздействовать различные виды излучений галактическое космическое.излучение, излучение радиационных поясов Земли, корпускулярное излучение солнечных вспышек, излучение бортовых ядерных установок и ядерных ракетных двигателей. С учетом особенностей этих излучений на космическом корабле могут быть применены общая защита обитаемых отсеков, радиационное убежище, локальная з ащита бортовых ядерных установок и т. д. Таким образом, возникает необходимость оптимального распределения общего веса защиты между различными ее составными элементами. [c.290]

Доза реакторного излучения, соответствующая условию оп-. тимальности комбинированной защиты, оказалась значительно меньше суммарной дозы космических излучений. [c.291]

В целях уменьшения веса специальную защиту можно создавать только для одного из отсеков корабля, используя этот отсек в качестве радиационного убежища на время протонных солнечных вспыщек и прохождения радиационного пояса Земли. Однако даже при ограниченных размерах этого убежища (диаметр 2—3 м) для снижения уровня облучения при длительном межпланетном полете до 5 бэр в год, как это, например, принимается в расчетах защиты наземных ядернотехнических установок, потребовалась бы защита весом более 100 Т. Это вызывает необходимость тщательного обоснования критерия радиационной безопасности при длительных космических полетах. Расчеты показывают, что при длительности полета 1—2 года и толщине защиты отсека-убежища 30—60 г/см неопределенность в дозе - 10% приводит к неопределенности в весе защиты 1,5 Т [22]. Такая высокая весовая значимость величины дозы за защитой космического корабля обусловливает необходимость детального изучения радиационной обстановки на трассах космических полетов, исследования взаимодействий космических излучений с веществом защиты и ткани, а также обоснования критериев радиационной безопасности. [c.292]

Параллельно с этим идет изучение космических лучей и тех процессор, которые порождаются в веществе частицами космического излучения. Разрабатывается метод камеры Вильсона, помещенной 3 магнитное поле (П. Л. Капица и Д. В. Скобельцьш), и метод ядерных фотоэмульсий (Л. В. Мысовский, А. П. Жданов). В 1928 г. П. Дирак создает релятивистскую теорию электрона, вводится понятие античастицы. Анализируя опытные данные по р-распаду атомных ядер, В. Паули в 1931 г. выдвигает гипотезу [c.11]

Начиная с 1946 г. и в последующие годы в Советском Союзе, США, Англии создаются ускорители заряженных частиц разного типа (бетатрон, синхротрон, фазотрон, синхрофазотрон, современ-iHje линейные ускорители). В 1947 г. С. Пауэлл с сотрудниками, открыли я-мезоны. В том же году другая группа физиков открывает первые гипероны (Л°-частицы) и /С-мезоны. В 1948 г. быда открыто наличие тяжелых атомных ядер в первичной составляющей космического излучения. В рассматриваемый период предпринимаются попытки создания более современных наглядных представлений о расположении протонов и нейтронов в ядре модель ядерных оболочек (1949), обобщенная, или коллективная модель ядра (1950—1952). В 1953 г. открыто существование гипер-ядер. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...