Радиационные пояса

Наиболее важными с точки зрения радиационной опасности ионизирующими излучениями в космическом пространстве являются протоны и электроны радиационных поясов Земли, [c.263]

Рис. 16.1. пространственное распределение протонов и электронов радиационных поясов Земли [30] [c.264]

Радиационные пояса Земли На высоте до 600 км. от поверхности Земли 0,12 Протоны поверхностная доза [c.268]

Радиационная опасность, обусловленная излучениями радиационных поясов Земли (протоны н электроны), оказывается значительной при полетах орбитальных космических кораблей на больших расстояниях от поверхности Земли (более 1000 км), что вызывает необходимость применения в этих условиях специальной радиационной защиты. Вместе с тем дозы излучения при кратковременном пересечении радиационных поясов Земли [c.268]

Таким образом, для значительной части спектров протонов радиационных поясов Земли и солнечных вспышек средний пробег сравним с размерами тела человека. Поэтому перепады поглощенных доз в пределах тела оказываются значительными и [c.270]

Радиационный пояс Земли (про- <2 Поглощенная доза в критиче- [c.274]

Радиационный пояс Земли (электроны) <4 Поверхностная доза [c.274]

В настоящее время для космических полетов продолжительностью до 1—2 месяцев в качестве допустимой дозы рекомендована величина 15 бэр за полет. Общая защита обитаемых отсеков космического корабля должна быть спроектирована так, чтобы суммарное воздействие на трассе полета галактического излучения, излучения радиационных поясов Земли и возможных бортовых источников излучения не превышало этой величины. Поскольку радиационная опасность солнечных космических лучей в настоящее время определяется на основе вероятностных оценок, в качестве критерия опасности при этом используется доза оправданного риска, рекомендуемое значение которой составляет 50 бэр. Этот критерий используется для проектирования защиты специального радиационного убежища на корабле, предназначенного для пребывания в нем экипажа во время мощных солнечных вспышек. [c.275]

Данные с искусственных спутников Земли ( Молния-1 ) позволили контролировать постоянство потоков излучения под радиационными поясами, в зоне поясов и практически на границе магнитосферы на высоте 40 000 км над поверхностью Земли. Совокупность этих измерений обеспечивала дозиметрический контроль радиационной обстановки во всем околоземном пространстве. [c.283]

Очевидно, что магнитные ловушки являются естественным резервуаром для накопления заряженных частиц. Поэтому вблизи Земли следует ожидать существования зон с повышенной концентрацией частиц. Такие зоны, содержащие главным образом протоны и электроны, были действительно обнаружены и получили название радиационных поясов Земли (Дж. ван Аллен, С. Н. Вернов и А. Е. Чудаков, 1958). [c.641]

Итогом групповых полетов явилось выполнение обширной программы научно-исследовательских работ фотографирование Солнца и звездного неба, наблюдения облачного покрова и многократные замеры радиационного фона, уточнившие положение нижней границы радиационного пояса Земли. [c.446]

Радиационная селекция 192 Радиационные пояса Земли 429 Радиация 151, 164, 178, 446 Радиоактивность 155, 188 Радиовысотомер 432, 434 Радиолокационные устройства 214, 246, 298, 377 [c.464]

Много опытов было проведено с целью оценки работоспособности солнечных элементов, облученных электронами или протонами высоких энергий или и теми и другими вместе, как это имеет место в радиационных поясах Ван Аллена. В этих исследованиях подняты интересные вопросы, касающиеся природы радиационных нарушений и их влияния на работу солнечных элементов. Излучение в области поясов Ван Аллена может представлять реальную угрозу для полупроводниковых приборов в случае их работы в этой части космического пространства. Поэтому в некоторых лабораториях были проведены исследования влияния излучения на полупроводниковые приборы, в большинстве случаев на кремниевые солнечные элементы. Чтобы оценить опасность повреждений и наметить пути их предотвращения, облучение проводили в условиях разной интенсивности и энергии протонов и электронов. Большинство испытаний солнечных элементов проведено в приблизительно одинаковых условиях, что дает возможность сравнить полученные результаты. [c.307]

Есть еще один способ удержания высокотемпературной плазмы в магнитной бутылке , который мы подробно обсудили в предыдущем разделе. Если окружить высокотемпературную плазму сильным магнитным полем, то она, обладая свойством диамагнетизма, будет выталкиваться из более сильных внешних областей магнитного поля. Образец подобного закупоривания дают радиационные пояса Земли, в которых заряженные частицы движутся вдоль силовых линий магнитного поля Земли, отражаясь обратно в пояса у северного и южного магнитных полюсов, где напряженность поля наиболее высокая. Магнитные полюса Земли являются [c.111]

В первичной компоненте космич. лучей Н. из-за своей нестабильности вероятно отсутствуют. Н., образующиеся у поверхности Земли, диффундирующие в космич. пространство и распадающиеся там, по-видимому, вносят вклад в формирование электронной и протонной компоненты радиационных поясов Земли. [c.270]

Н. п. анизотропного типа обнаружены в магнитосфере Земли. Они играют важную роль в динамике радиационных поясов, частицы к-рых представляют собой анизотропную в магн. поле компоненту плазмы. [c.347]

Околоземная плазма на больших высотах, а также межпланетная плазма создаются солнечным ветром, и структура магнитосферы определяется взаимодействием солнечного ветра с магн. полем Земли. Электроны, захваченные магн. полем Земли, образуют радиационные пояса Земли. [c.355]

РАДИАЦИОННЫЙ ПОЯС — область околоземного (околопланетного) пространства с интенсивными потоками энергичных заряж. частиц. Р. п. Земли открыт в 1958 в результате полётов первых ИСЗ. Детекторы заряж. частиц, регистрировавшие поток космических лучей вне атмосферы, обнаружили, что потоки электронов и протонов с анергиями от веек, десятков кэВ до сотен МэВ на неск. порядков превышают фоновый поток космич. лучей в окрестности Земли. Позже в Р. п. Земли обнаружены -частицы, ионы кислорода и тяжёлые ионы. [c.208]

В состоянии плазмы находится подавляющая часть вещества Вселенной --- звезды, звездные атмосферы, галактические туманности и межзвездная среда. Плазма существует в кос.мосе в виде солнечного ветра, заполняет магнитосферу (образуя радиационные пояса Земли) н ионосферу. Процессами в околоземной плазме обусловлены магнитные бури и полярные сияния. Отражение радиоволн от ионосферной плазмы обеспечивает возможность дальней радиосвязи на Земле. [c.290]

В составе радиационных поясов Земли [5—8] обнаружены электроны и протоны различных энергий (рис. 16.1). Электроны сравнительно малых энергий (несколько десятков килоэлектронвольт) распределены по широкой области, называемой электроносферой. Последняя имеет несимметричное распределение вокруг Земли, что связано с воздействием солнечного ветра. Электроносфера вытянута по направлению к Солнцу. В центральной части электроносферы присутствуют электроны сравнительно больших энергий (>500 кэв). Эта область получила название внешнего радиационного пояса Земли. [c.265]

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]

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]

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]

Поглощенная доза, полученная космонавтами К- П. Феоктистовым, В. М. Комаровым, Б. Б. Егоровым на корабле Восход , по данным индивидуальных дозиметров, составляла 30 5 мрад, или 29 5 мрад/сутки, по данным бортового дозиметра— 27 1 мрад, или 26гЫ мрад1сутки. Космический корабль Восход-2 , запущенный 18/111 1965 г., поднялся до высоты 495 км при продолжительности полета 26,03 ч. По расчетным данным, суточная доза при этом должна быть в несколько раз больше доз при более ранних полетах, поскольку увеличение высоты полета связано с более длительным пребыванием в зоне радиационных поясов. Предполагалось также, что во время этого полета поглощенная доза у космонавта А. А. Леонова должна быть больще, чем у П. П. Беляева, так как А. А. Леонов некоторое время находился вне корабля в открытом космосе. Результаты измерений показали, что поглощенная доза излучения, полученная космонавтами П. П. Беляевым и А. А. Леоновым, была практически одинаковой (70 мрад). Однако среднее значение мощности тканевой дозы, полученной на корабле Восход , в 2 раза, а на корабле Восход-2 в 4 раза больше соответствующих доз, полученных при полетах космонавтов на космических кораблях Восток , что объясняется как увеличением высоты полета, так и повыщением интенсивности галакти- [c.281]

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]

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]

Продолжая выполнение программы космических исследований, советские исследовательские организации приступили с 1962 г. к систематическому запуску искусственных спутников Земли серии Космос , снабжаемых измерительно-информационной аппаратурой для регистрации корпускулярных потоков и частиц малых знергий, изучения энергетического состава радиационных поясов и магнитного поля Земли, исследования космических лучей, верхних слоев атмосферы, образования и распределения облачных систем в атмосфере и пр. Помимо получения научной информации на них проводилась отработка оборудования и проверка новых источников энергии для бортовых приборов и аппаратов — радиоизотопных генераторов (см. третью главу второго раздела настоящей книги) и квантового генератора, разработанного под руководством лауреата Ленинской и Нобелевской премий акад. Н. Г. Басова и проф. М. И. Борисенко. Первый спутник серии Космос вышел на орбиту 16 марта 1962 г. К концу июля 1966 г. общее число спутников зтой серии достигло 122. На одном из них ( Космос-110 ), выведенном на эллиптическую орбиту с апогеем 900 км, в течение 22 суток находились подопытные животные (собаки Ветерок и Уголек) проведенный при этом обширный комплекс медико-биологических исследований и последующие наблюдения за состоянием животных после приземления спутника обусловили получение уникальных сведений о реакции организма на длительное пребывание в космическом пространстве при значительном удалении от поверхности Земли. К концу июля 1967 г. число спутников Космос , выведенных на околоземные орбиты, составляло 170, к началу ноября 1968г. их стало 251. [c.427]

На сохранении А. и. основано т. н. дрейфовое приближение, широко используемое в физике плазмы, а также действие магн. пробок и основанных на них адиабатич. ловушек — пробкотронов (см. Открытые ловушки), применяемых в исследованиях по удержанию горячей плазмы для целей управляемого термоядерного синтеза и осуществляющихся, напр., в магн. поле Земли (см. Радиационный пояс). [c.26]

Лит. А р ц и м о D и ч Л. А., Элементарная физика п,дая-мы, 3 изд.. М., 1969 Тверской В. А., Динамика радиационных поясов Земли, М., 19 8 Хесс В., Радиационный пояс и магнитосфера, пер. с англ.. М., 1972. Ю. И. Логачев. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ АКУСТИКА — упрощённая теория распространения звука, пренебрегающая дифракц. явлениями (см. Дифракция волн., Дифракция звука). В Г. а. звуковое поло представляют в виде лучевой картины, пе зависящей от длины волны, и считают, что звуковая энергия распространяется вдоль каждой лучевой трубки независимо от остальных лучей это даёт обратную пропорциональность между плотностью потока энергии вдоль луча и площадью поперечного сечения лучевой трубки, Б однородных средах лучи — прямые линии, в неоднородных они искривляются (см. Рефракция звука). [c.437]

Пространственная x iyKTypa геомагнитного поля. МПЗ имеет пространств, распределение вокруг Земли, формируя совместно с солнечным ветром магнитосферу — многосвязную систему электрич. и маги, полей и потоков заряж. частиц. Магнитосфера не симметрична относительно дневной и ночной стороны маги, поле с дневной стороны сжато солнечным ветром до расстояния ЮЛз [Вз — радиус Земли) и имеет вытянутый хвоста с ночной стороны на многие млн. км. Линии магн. поля в магнитосфере делятся па замкнутые (= 3/ з), близкие к линиям магн. диполя, и открытые, уходящие в хвост магнитосферы. Замкнутые линии магн. поля Земли являются геомагнитной, ловушкой для заряж. частиц, образующих радиационные пояса Земли [c.81]

Межпланетная К. п. Состояние околопланетной плазмы, а также структура занимаемого его пространства зависят от наличия собственного магн. поля у планеты и её удалённости от Солнца. Магн. поле планеты существенно увеличивает область удержания околопланетной плазмы, образуя естественные магнитные ловушки. Поэтому область удержания околопланетной плазмы является неоднородной. Большую роль в формировании околопланетной плазмы играют потоки солнечной плазмы, двигающиеся практически радиально от Солнца (т, н. солнечный ветер), плотности к-рых падают с расстоянием от Солнца. Непосредственные измерения плотности частиц солнечного ветра вблизи Земли с помощью космич. аппаратов дают значения n l--10) см" . Плазма околоземного космич. пространства обычно ра.чделяется на плазму ионосферы, имеющую плотность п до 10 см на высотах 350 км, плазму радиационных поясов Земли (ft- lO см и магнит-осферы Земли вплоть до неск. радиусов Земли простирается т. н. плазмосфера, плотность к-рой п 10 см . [c.469]

Н. Alfven), 1940-е гг.]. Однако во мн. случаях принципиа-ть-но необходимо кинетич. описание течений космич. плазмы, когда рассматриваются процессы на пространственных масштабах меньше длины свободного пробега. Классич. примерами являются бесстоАкновшпельные ударные волны, возникающие при обтекании магнитосферы Земли солнечным ветром, а также космич, лучи, в конце концов также порождаемые течениями космич. плаз.мы. Динамика космич. потоков, как правило, очень сложна, что в большей степени связано не только со сложны.м переплетением гидродина-мич. и кинетич. процессов, но и с трёхмерным характером этих процессов (см. Магнитосфера Земли, Магнитосферы планет. Радиационный пояс). [c.112]

Магнитосфера. Ю. во мн. чертах аналогична земной, увеличенной в 100 раз. Протоны и электроны внутри магнитосферы образуют радиационные пояса. В этих поясах генерируется дециметровое излучение Ю. Механизм дециметрового излучения—синхротронный оно образуется при движении захваченных электронов в тороидальной области магнитосферы на расстоянии 1,5—6 радиусов Ю. Энергия этих электронов 10 МэВ. В свою очередь, всплески декаметрового излучения на частоте 8 МГц, вероятно, связаны с плазменными неустойчивостями ионосферы, Ю. излучает также в метровом диапазоне. [c.653]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...