Wat is kosmische straling? Bronnen, gevaar

Inhoudsopgave:

Wat is kosmische straling? Bronnen, gevaar
Wat is kosmische straling? Bronnen, gevaar
Anonim

Wie heeft er niet van gedroomd om de ruimte in te vliegen, zelfs niet wetende wat kosmische straling is? Vlieg in ieder geval naar de baan van de aarde of naar de maan, of nog beter - verder weg, naar een soort Orion. In feite is het menselijk lichaam zeer weinig aangepast aan dergelijke reizen. Zelfs wanneer ze in een baan om de aarde vliegen, worden astronauten geconfronteerd met veel gevaren die hun gezondheid en soms leven bedreigen. Iedereen keek naar de cult-tv-serie Star Trek. Een van de wonderbaarlijke personages daar gaf een zeer nauwkeurige beschrijving van een fenomeen als kosmische straling. "Dit zijn gevaren en ziekten in duisternis en stilte", zegt Leonard McCoy, ook bekend als Bones, ook bekend als Bonesaw. Het is heel moeilijk om preciezer te zijn. Kosmische straling tijdens een reis zal iemand moe, zwak, ziek of depressief maken.

Afbeelding
Afbeelding

Gevoelens tijdens de vlucht

Het menselijk lichaam is niet aangepast aan het leven in een vacuüm, omdat de evolutie dergelijke vermogens niet in zijn arsenaal heeft opgenomen. Over heter zijn boeken geschreven, deze kwestie wordt door de geneeskunde tot in detail bestudeerd, er zijn over de hele wereld centra opgericht die de problemen van de geneeskunde in de ruimte, onder extreme omstandigheden, op grote hoogte bestuderen. Het is natuurlijk grappig om de astronaut te zien lachen op het scherm, waaromheen verschillende objecten in de lucht zweven. In feite is zijn expeditie veel ernstiger en vol gevolgen dan de gemiddelde bewoner van de aarde zich voorstelt, en het is niet alleen kosmische straling die hier problemen veroorzaakt.

Op verzoek van journalisten, astronauten, ingenieurs, wetenschappers, die alles hebben meegemaakt wat een persoon in de ruimte overkomt, spraken ze over de opeenvolging van verschillende nieuwe sensaties in een kunstmatig gecreëerde omgeving die vreemd is aan het lichaam. Letterlijk tien seconden na het begin van de vlucht verliest een onvoorbereid persoon het bewustzijn, omdat de versnelling van het ruimtevaartuig toeneemt en het scheidt van het lanceercomplex. Een persoon voelt kosmische straling nog niet zo sterk als in de ruimte - straling wordt geabsorbeerd door de atmosfeer van onze planeet.

Afbeelding
Afbeelding

Belangrijkste problemen

Maar er zijn ook genoeg overbelastingen: een persoon wordt vier keer zwaarder dan zijn eigen gewicht, hij wordt letterlijk in de stoel gedrukt, het is zelfs moeilijk om zijn arm te bewegen. Iedereen heeft deze bijzondere stoelen wel eens gezien in bijvoorbeeld het Sojoez-ruimtevaartuig. Maar niet iedereen begreep waarom de astronaut zo'n vreemde houding had. Het is echter noodzakelijk omdat overbelasting bijna al het bloed in het lichaam naar de benen stuurt en de hersenen geen bloedtoevoer hebben, waardoor flauwvallen optreedt. Maar uitgevonden inIn de Sovjet-Unie helpt een stoel om in ieder geval dit probleem te voorkomen: een houding met opgeheven benen zorgt ervoor dat het bloed alle delen van de hersenen van zuurstof voorziet.

Tien minuten na het begin van de vlucht zal een persoon door het gebrek aan zwaartekracht bijna zijn gevoel voor evenwicht, oriëntatie en coördinatie in de ruimte verliezen, een persoon kan bewegende objecten misschien niet eens volgen. Hij is misselijk en braakt. Hetzelfde kan worden veroorzaakt door kosmische straling - de straling is hier al veel sterker, en als er een plasma-ejectie op de zon plaatsvindt, is de bedreiging voor het leven van astronauten in een baan om de aarde reëel, zelfs passagiers van vliegtuigen kunnen tijdens de vlucht op grote hoogte lijden. Visusveranderingen, oedeem en veranderingen in het netvlies treden op, de oogbol is vervormd. De persoon wordt zwak en niet in staat om de taken uit te voeren die voor hem liggen.

Afbeelding
Afbeelding

Raadsels

Van tijd tot tijd voelen mensen echter ook hoge kosmische straling op aarde, hiervoor hoeven ze helemaal niet over de kosmische uitgestrektheid te surfen. Onze planeet wordt voortdurend gebombardeerd door stralen van kosmische oorsprong, en wetenschappers suggereren dat onze atmosfeer niet altijd voldoende bescherming biedt. Er zijn veel theorieën die deze energiedeeltjes zo'n kracht geven dat het de kansen van planeten voor het verschijnen van leven erop aanzienlijk beperkt. In veel opzichten is de aard van deze kosmische straling nog steeds een onoplosbaar mysterie voor onze wetenschappers.

Subatomair geladen deeltjes in de ruimte bewegen bijna met de snelheid van het licht, ze zijn al herhaaldelijk geregistreerd op satellieten en zelfs opballonnen. Dit zijn kernen van chemische elementen, protonen, elektronen, fotonen en neutrino's. Ook de aanwezigheid van donkere materiedeeltjes - zwaar en superzwaar - bij de aanval van kosmische straling is niet uitgesloten. Als het mogelijk zou zijn om ze te detecteren, zou een aantal tegenstrijdigheden in kosmologische en astronomische waarnemingen worden opgelost.

Sfeer

Wat beschermt ons tegen kosmische straling? Alleen onze atmosfeer. Kosmische stralen die de dood van alle levende wezens bedreigen, botsen erin en genereren stromen van andere deeltjes - onschadelijk, inclusief muonen, veel zwaardere verwanten van elektronen. Het potentiële gevaar bestaat nog steeds, aangezien sommige deeltjes het aardoppervlak bereiken en vele tientallen meters in de ingewanden doordringen. Het stralingsniveau dat een planeet ontvangt, geeft aan of deze geschikt of ongeschikt is voor leven. De hoge kosmische straling die kosmische straling met zich meedraagt, is veel groter dan de straling van onze eigen ster, omdat de energie van protonen en fotonen, bijvoorbeeld onze zon, lager is.

En met een hoge dosis straling is leven onmogelijk. Op aarde wordt deze dosis bepaald door de sterkte van het magnetische veld van de planeet en de dikte van de atmosfeer, die het gevaar van kosmische straling aanzienlijk verminderen. Er zou bijvoorbeeld wel leven op Mars kunnen zijn, maar de atmosfeer daar is verwaarloosbaar, er is geen eigen magnetisch veld, wat betekent dat er geen bescherming is tegen kosmische straling die de hele kosmos doordringt. Het stralingsniveau op Mars is enorm. En het effect van kosmische straling op de biosfeer van de planeet is zodanig dat al het leven erop sterft.

Afbeelding
Afbeelding

Wat is belangrijker?

We hebben geluk, we hebben zowel de dikte van de atmosfeer die de aarde omhult als ons eigen voldoende krachtige magnetische veld dat schadelijke deeltjes absorbeert die de aardkorst hebben bereikt. Ik vraag me af wiens bescherming voor de planeet actiever werkt - de atmosfeer of het magnetische veld? Onderzoekers experimenteren door modellen te maken van planeten met of zonder magnetisch veld. En het magnetische veld zelf verschilt in deze modellen van planeten in sterkte. Eerder waren wetenschappers er zeker van dat het de belangrijkste bescherming was tegen kosmische straling, omdat ze het niveau op het oppervlak regelen. Het bleek echter dat de hoeveelheid blootstelling in grotere mate de dikte van de atmosfeer die de planeet bedekt bepa alt.

Als het magnetische veld op aarde wordt "uitgeschakeld", zal de stralingsdosis alleen maar verdubbelen. Dit is veel, maar zelfs voor ons zal het vrij onopvallend worden weerspiegeld. En als je het magnetische veld verlaat en de atmosfeer verwijdert tot een tiende van zijn totale hoeveelheid, dan zal de dosis dodelijk toenemen - met twee ordes van grootte. Vreselijke kosmische straling zal alles en iedereen op aarde doden. Onze zon is een gele dwergster, het is om hen heen dat de planeten worden beschouwd als de belangrijkste kanshebbers voor bewoonbaarheid. Dit zijn relatief zwakke sterren, er zijn er veel, ongeveer tachtig procent van het totale aantal sterren in ons heelal.

Afbeelding
Afbeelding

Ruimte en evolutie

Theoretici hebben berekend dat dergelijke planeten in de banen van gele dwergen, die zich in zones bevinden die geschikt zijn voor leven, veel zwakkere magnetische velden hebben. Dit geldt met name voor de zogenaamde superaarden -grote rotsachtige planeten tien keer de massa van onze aarde. Astrobiologen waren er zeker van dat de zwakke magnetische velden de kans op bewoonbaarheid aanzienlijk verminderden. En nu suggereren nieuwe ontdekkingen dat dit niet zo'n groot probleem is als mensen vroeger dachten. Het belangrijkste zou de sfeer zijn.

Wetenschappers bestuderen uitgebreid het effect van toenemende straling op bestaande levende organismen - dieren, maar ook op een verscheidenheid aan planten. Stralingsgerelateerd onderzoek bestaat erin ze bloot te stellen aan verschillende gradaties van straling, van klein tot extreem, en vervolgens te bepalen of ze overleven en hoe anders ze zich zullen voelen als ze overleven. Micro-organismen, die worden beïnvloed door geleidelijk toenemende straling, kunnen ons laten zien hoe de evolutie op aarde plaatsvond. Het waren kosmische stralen, hun hoge straling, die de toekomstige mens ooit van de palmboom deden afstappen en de ruimte begonnen te verkennen. En de mensheid zal nooit meer terugkeren naar de bomen.

Ruimtestraling 2017

Begin september 2017 was onze hele planeet erg gealarmeerd. De zon wierp plotseling tonnen zonnematerie uit na de samensmelting van twee grote groepen donkere vlekken. En deze uitwerping ging gepaard met klasse X-uitbarstingen, die het magnetische veld van de planeet dwongen om letterlijk te werken voor slijtage. Er volgde een grote magnetische storm, die bij veel mensen ziekten veroorzaakte, evenals uitzonderlijk zeldzame, bijna ongekende natuurlijke fenomenen op aarde. Er werden bijvoorbeeld krachtige foto's van noorderlicht gemaakt in de buurt van Moskou en in Novosibirsk, die nog nooit op deze breedtegraden waren geweest. De schoonheid van dergelijke verschijnselen verhulde echter niet de gevolgen van een dodelijke zonnevlam die de planeet binnendrong met kosmische straling, die echt gevaarlijk bleek te zijn.

Het vermogen was dicht bij het maximum, X-9, 3, waarbij de letter de klasse is (extreem grote flits), en het getal de flitssterkte is (van de tien mogelijke). Samen met deze uitwerping dreigde het falen van ruimtecommunicatiesystemen en alle apparatuur op het orbitale station. De astronauten werden gedwongen om deze stroom van verschrikkelijke kosmische straling, gedragen door kosmische straling, in een speciale schuilplaats af te wachten. De kwaliteit van de communicatie tijdens deze twee dagen verslechterde aanzienlijk, zowel in Europa als in Amerika, precies waar de stroom geladen deeltjes vanuit de ruimte was gericht. Ongeveer een dag voor het moment dat de deeltjes het aardoppervlak bereikten, werd er een waarschuwing afgegeven voor kosmische straling, die op elk continent en in elk land klonk.

Afbeelding
Afbeelding

Kracht van de zon

De energie die door ons licht naar de omringende ruimte wordt uitgestraald, is echt enorm. Binnen een paar minuten vliegen vele miljarden megaton de ruimte in, als je in TNT-equivalent meetelt. De mensheid zal pas in een miljoen jaar zoveel energie kunnen produceren tegen moderne snelheden. Slechts een vijfde van alle energie die de zon per seconde uitstra alt. En dit is onze kleine en niet al te hete dwerg! Als je je eens voorstelt hoeveel destructieve energie wordt geproduceerd door andere bronnen van kosmische straling, waarna onze zon lijkt op een bijna onzichtbare zandkorrel, dan zal je hoofd tollen. Wat een zegen dat we een goed magnetisch veld hebben en een geweldige atmosfeer die ons niet laat sterven!

Mensen worden elke dag aan dit soort gevaar blootgesteld omdat radioactieve straling in de ruimte nooit opdroogt. Van daaruit komt de meeste straling naar ons toe - van zwarte gaten en van sterrenhopen. Het is in staat om te doden bij een hoge dosis straling, en bij een lage dosis kan het ons in mutanten veranderen. We moeten echter ook onthouden dat de evolutie op aarde plaatsvond dankzij dergelijke stromen, straling veranderde de structuur van DNA in de staat die we vandaag waarnemen. Als je dit "medicijn" uitzoekt, dat wil zeggen, als de straling die door de sterren wordt uitgezonden de toegestane niveaus overschrijdt, zullen de processen onomkeerbaar zijn. Immers, als wezens muteren, keren ze niet terug naar hun oorspronkelijke staat, er is hier geen omgekeerd effect. Daarom zullen we nooit die levende organismen zien die aanwezig waren in een pasgeboren leven op aarde. Elk organisme probeert zich aan te passen aan veranderingen in de omgeving. Of het sterft, of het past zich aan. Maar er is geen weg terug.

Afbeelding
Afbeelding

ISS en zonnevlam

Toen de zon ons groette met een stroom geladen deeltjes, passeerde het ISS net tussen de aarde en de ster. De hoogenergetische protonen die tijdens de explosie vrijkwamen, creëerden een absoluut ongewenste stralingsachtergrond in het station. Deze deeltjes doorboren absoluut elk ruimtevaartuig. De ruimtetechnologie werd echter gespaard door deze straling, omdat de impact krachtig was, maar te kort om het uit te schakelen. Echterde bemanning verstopte zich al die tijd in een speciale schuilplaats, omdat het menselijk lichaam veel kwetsbaarder is dan moderne technologie. De uitbraak was er niet één, ze gingen in een hele reeks, maar het begon allemaal op 4 september 2017, om de kosmos te schudden met een extreme uitbarsting op 6 september. Een sterkere stroming op aarde is de afgelopen twaalf jaar nog niet waargenomen. De plasmawolk die door de zon werd uitgestoten, haalde de aarde veel eerder dan gepland in, wat betekent dat de snelheid en kracht van de stroom de verwachte anderhalf keer overschreed. Dienovereenkomstig was de impact op de aarde veel sterker dan verwacht. Twaalf uur lang liep de wolk voor op alle berekeningen van onze wetenschappers, en daardoor werd het magnetische veld van de planeet meer verstoord.

De kracht van de magnetische storm bleek 4 van de 5 mogelijk te zijn, dat wil zeggen tien keer meer dan verwacht. In Canada werden ook aurora's waargenomen, zelfs op de middelste breedtegraden, zoals in Rusland. Planetaire karakter magnetische storm vond plaats op aarde. Je kunt je voorstellen wat er in de ruimte gebeurde! Straling is het grootste gevaar dat daar bestaat. Bescherming hiertegen is onmiddellijk nodig, zodra het ruimtevaartuig de bovenste atmosfeer verlaat en magnetische velden ver beneden achterlaat. Stromen van ongeladen en geladen deeltjes - straling - doordringen constant de ruimte. Dezelfde omstandigheden wachten ons op elke planeet in het zonnestelsel: er is geen magnetisch veld en geen atmosfeer op onze planeten.

Soorten straling

In de ruimte wordt ioniserende straling als de gevaarlijkste beschouwd. Dit zijn gammastraling en röntgenstraling van de zon, dit zijn deeltjes die achterna vliegenchromosferische zonnevlammen, dit zijn extragalactische, galactische en solaire kosmische stralen, zonnewind, protonen en elektronen van de stralingsgordels, alfadeeltjes en neutronen. Er is ook niet-ioniserende straling - dit is ultraviolette en infrarode straling van de zon, dit is elektromagnetische straling en zichtbaar licht. Er schuilt geen groot gevaar in hen. We worden beschermd door de atmosfeer en de astronaut wordt beschermd door het ruimtepak en de scheepshuid.

Ioniserende straling zorgt voor onherstelbare problemen. Dit is een schadelijk effect op alle levensprocessen die in het menselijk lichaam plaatsvinden. Wanneer een hoogenergetisch deeltje of een foton door een stof op zijn pad gaat, vormen ze een paar geladen deeltjes - een ion als gevolg van interactie met deze stof. Dit beïnvloedt zelfs levenloze materie, en levende wezens reageren het meest gewelddadig, omdat de organisatie van zeer gespecialiseerde cellen vernieuwing vereist, en dit proces, zolang het organisme leeft, vindt dynamisch plaats. En hoe hoger het niveau van evolutionaire ontwikkeling van het organisme, hoe onomkeerbaarder de stralingsschade is.

Afbeelding
Afbeelding

Stralingsbescherming

Wetenschappers zijn op zoek naar dergelijke fondsen op verschillende gebieden van de moderne wetenschap, waaronder farmacologie. Tot nu toe is geen enkel medicijn effectief geweest en mensen die zijn blootgesteld aan straling blijven sterven. Zowel op aarde als in de ruimte worden experimenten uitgevoerd op dieren. Het enige dat duidelijk werd, is dat elk medicijn door een persoon moet worden ingenomen vóór het begin van de blootstelling, en niet erna.

En gezien het feit dat al zulke drugsgiftig zijn, dan mogen we ervan uitgaan dat de strijd tegen de gevolgen van straling nog niet tot één overwinning heeft geleid. Zelfs als farmacologische middelen op tijd worden ingenomen, bieden ze alleen bescherming tegen gammastraling en röntgenstraling, maar niet tegen ioniserende straling van protonen, alfadeeltjes en snelle neutronen.

Aanbevolen: