Российские ученые измерили вторичную радиацию на МКС

19:25 19/03/2018
👁 291

МКС

Как оказалась, в ряде случаев она дает до трети всей радиационной нагрузки, получаемой космонавтами на борту станции.

Международная группа ученых во главе с К.О. Иноземцевым из Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» выяснила, каков уровень вторичной радиации на МКС и каков ее вклад в общую радиационную нагрузку космонавтов на орбите. Эта работа может иметь заметное значение для понимания того, каким будет воздействие космической среды на людей при полетах к Луне и Марсу. Соответствующая статья опубликована в Radiation Protection Dosimetry.

Для относительно безопасных дальних космических полетов требуется понимать, каким будет ионизирующее излучение, которому космонавты подвергнутся вне атмосферы Земли. Радиационный фон на МКС складывается из космических лучей галактического происхождения, а также протонов, альфа- и иных частиц, идущих от Солнца. Однако есть и третий компонент — вторичная радиация. Она появляется при взаимодействии космических лучей и солнечного ветра с материалами обшивки модулей МКС и радиационной защиты.

Когда частицы большой энергии сталкиваются с атомом тяжелого элемента, например свинца, из которого часто делают биозащиту от радиации на Земле, они могут выбить из него «осколки» — вторичные частицы с большой собственной энергией. Такая вторичная радиация может быть полностью остановлена только при очень значительном слое свинца. Однако вывезти его в космос очень дорого. Поэтому на практике в качестве радиационной защиты на МКС используют либо алюминиевые обшивки, либо тонкие вставки из полиэтилена или кевлара. В них содержатся намного более легкие атомы (скажем, водорода), которые при столкновении с космическими лучами дают меньше вторичной радиации.

Впрочем, понять, насколько именно меньше и какое сочетание защиты (или ее отсутствия) дает наименьшее значение вторичной радиации, очень сложно. Чтобы получить достоверные данные на этот счет, нужны специальные исследования. Авторы новой работы использовали для этого детекторы разных типов. Для отслеживания крупных частиц-«осколков» применялись пластины полимера CR-39, для нейтронов — термолюминесцентные дозиметры (сходные по принципу работы применяются работниками российских АЭС) на базе лития-6 и лития-7.

Кроме того, использовались пассивные детекторы частиц на основе фторида лития, магния и титана (материал ДТГ-4 от Росатома). Оказалось, что «осколки» атомов составили от 16 до 34 процентов общего радиационного фона на борту. Следует отметить, что в среднем уровень облучения на борту МКС хотя и велик по земным меркам, все же сравнительно безопасен для человека. Например, NASA устанавливает для своих астронавтов предельную дозу облучения в 500 миллизивертов в год, что соответствует примерно 500 дням на МКС. Это значит, что набрать дозу выше разрешенной на МКС сложно, ведь в году всего 365 дней. В то же время в длительных полетах — от Марса и далее — ситуация будет иной. Дело в том, что МКС находится в магнитосфере Земли, а для полетов к Марсу ее необходимо будет покинуть. Средняя доза вне этой естественной защиты нашей планеты — 0,5−0,7 зиверта за год. Полет к Луне слишком короток, чтобы это имело значение, а вот к красной планете он может продлиться и полгода (а вся миссия занять 2,5−3 года). Правда, и эта радиация вполне в рамках допустимой по стандартам NASA и Роскосмоса. Тем не менее исследователи продолжают искать пути снижения угрозы космической радиации для экипажей космических экспедиций

Источник

Добавить комментарий