Космическая радиация

Автор duke, 23.11.2008 04:58:30

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

SAV

Цитировать3. А зачем там полиэтилен? Это же защита от неитронов. Ожидаются ядерные взрывы?
Защита от протонов солнечного ветра.

Chilik

Цитироватьможно обойтись и без свинца - прочность его хреновенькая (даже в сплавах) а защиту он даёт явно хуже урана
Если от гамма-излучения, то плотность не в счёт, т.к клиента должна интересовать масса защиты, в объёме вроде бы проблем особых не было. Про поглощение - (по памяти) в ответ вроде бы входит атомный номер элемента, а дальше пофиг, просто массу на квадратный сантиметр стенки набирать. В этом смысле уран и свинец отличаются, конечно, но не фатально. А с точки зрения всяческих нормативов и правил со свинцом геморроя всяко меньше.
Кстати, нейтроны всё же могут появиться от быстрых ионов дейтерия и дальше их реакций со стенкой корабля.

ЦитироватьСо свинцом в космос - шутка была.
Шутки шутками, но ведь в качестве просто балласта его возят.

Chilik

ЦитироватьЗащита от протонов солнечного ветра.
А зачем от них защищаться?

P.S. Вопрос написан с чистой совестью, но потом я понял, что не знаю энергию, до которой протоны могут разогнаться во вспышке. Если больше 1 МэВ - то проблемы могут быть, если это даже десятки кэВ - то что опасного?

Bell

Цитировать
ЦитироватьСо свинцом в космос - шутка была.
Шутки шутками, но ведь в качестве просто балласта его возят.
На ТМА - уже не возят. Вообще это известный бойан.
Кстати, на Аполлонах был чугун для тех же целей.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

SS-20

ЦитироватьОсновная опасность солнечного ветра проистекает от высокоэнергетических (10-100 мегаэлектрон-вольт, а в отдельных случаях до 10*10 эВ) частиц, 90% которых составляют протоны, ещё 9% — альфа-частицы, а остальное в основном электроны, хотя попадаются также самые разнообразные ядра тяжёлых элементов.

Поток этот крайне разрежен, но зато несётся со скоростью от 300 до (в отдельные моменты времени) 1200 км/с, что позволяет частицам легко проникать через стенки корабля, вонзаться в тела астронавтов, повреждая клетки и, что особенно опасно, ДНК.
"Магнит на столе доказал реальность лучевого щита для звездолётов"
P.S. статья в некотором роде проясняет суть проблемы радиационной защиты и некотрые пути ее создания, при наличии мощного источника энергии.
"Пионер - всегда готов".

Имxотеп

ЦитироватьНа сколько конструкция СА типа Союза или Аполлона (или Ориона) может уменьшить воздействие радиации, например, на орбите Луны?
вот для ориентировки таблица доз, которые получил бы астронавт, находящийся в коммандном модуле Аполлона, во время самых сильных (из известных на 60-е годы) вспышек на солнце. Дозы на поверхности тела и на глубине (для жизненно важных органов):



На поверхности Луны тот же астронавт получил бы несколько тысяч рад. То есть, конструкция CM уменьшает дозу в десятки раз.

В А Д И М

ЦитироватьДостаточно ли 3 мм титана и 1 см полиэтилена для защиты "пилотируемого" корабля, летающего к МКС?

Правильно мыслите. Начинайте строить  :D
я так вижу
(my vision)

Chilik

Цитировать
ЦитироватьОсновная опасность солнечного ветра проистекает от высокоэнергетических (10-100 мегаэлектрон-вольт, а в отдельных случаях до 10*10 эВ) частиц, 90% которых составляют протоны, ещё 9% — альфа-частицы, а остальное в основном электроны, хотя попадаются также самые разнообразные ядра тяжёлых элементов.

Поток этот крайне разрежен, но зато несётся со скоростью от 300 до (в отдельные моменты времени) 1200 км/с, ...
...
В приведённой Вами цитате авторы с цифрами вольно обошлись. Высокоэнергичные частицы (про которые речь в первой части цитаты) имеют скорости много выше, чем эти 1000 км/с. Но порядок величин понял.

zandr

https://ria.ru/20200925/luna-1577778199.html
ЦитироватьУченые впервые измерили дозу облучения на поверхности Луны
МОСКВА, 24 сен — РИА Новости. Китайские ученые рассчитали уровень излучения, которому подвергнутся люди на поверхности Луны. Он оказался в 200 раз выше, чем на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Несколько стран уже заявили о своих планах отправить на Луну пилотируемые аппараты. Однако до сих пор было неизвестно, с каким потенциально опасным для здоровья излучением столкнутся космонавты на ее поверхности. Данные предыдущих миссий на Луну, включая экспедиции американской программы "Аполлон", не содержат подобных сведений.
Речь идет о галактических космических лучах, спорадических выбросах солнечных частиц, а также нейтронах и гамма-лучах, возникающих от взаимодействия космической радиации с лунным грунтом.
Известно, что длительное воздействие галактических космических лучей вызывает проблемы со здоровьем, включая катаракту, рак и дегенеративные заболевания центральной нервной системы, а в случае солнечных частиц достаточно даже кратковременного воздействия.
Чтобы определить суточную дозу радиации на поверхности Луны, ученые выполнили расчеты, взяв за основу данные китайской автоматической станции "Чанъэ-4", работавшей на Луне в 2019 году.
Авторы определили, что дневная доза ионизирующего облучения на Луне в среднем составляет 1369 микрозиверт, что примерно в 2,6 раза выше, чем на борту Международной космической станции.
"Уровни радиации, которые мы измерили на Луне, примерно в 200 раз выше, чем на поверхности Земли, и в 5-10 раз выше, чем на борту самолета, летящего из Нью-Йорка во Франкфурт, — приводятся в пресс-релизе издательства слова одного из авторов исследования Роберта Виммер-Швайнгрубера (Robert Wimmer-Schweingruber) из Национального космического центра Китайской академии наук и сотрудника Института экспериментальной и прикладной физики Кильского университета в Германии. — Так как космонавты будут подвергаться воздействию радиации дольше, чем пассажиры или пилоты трансатлантических рейсов, это — значительное воздействие".
На борту посадочного модуля миссии "Чанъэ-4" находились десять твердотельных кремниевых детекторов, которые фиксировали накопленное ионизирующее излучение. Разделив поглощенное количество радиации на количество дней, проведенное модулем на поверхности Луны, исследователи получили среднюю суточную дозу.
Авторы считают, что основной вклад в полученное значение вносят галактические космические лучи, так как Солнечная активность в этот период была крайне слабой — на это время пришелся минимум 11-летнего цикла солнечной активности. С другой стороны, магнитное поле слабого Солнца не защищало поверхность планет от космического излучение, поэтому оно в этот период наоборот было на пике.
Аппаратура на борту спускаемого аппарата миссии "Чанъэ-4" впервые позволила измерить радиационное воздействие не только заряженных, но и нейтральных частиц — нейтронов, отражающихся от лунной поверхности. Нейтронный дозиметр был специально разработан для этой миссии учеными Кильского университета.

zandr

http://www.gctc.ru/main.php?id=5197
ЦитироватьМатериал по защите космонавтов от радиации признан в Европе одним из лучших изобретений
Ректор Белгородского Государственного технологического университета имени В.Г.Шухова Сергей Глаголев выразил благодарность Центру подготовки космонавтов за весомый вклад в развитие вуза и совместную творческую работу. В письме на имя начальника ЦПК Павла Власова он подчеркнул, что развивая сотрудничество в области космического материаловедения, удалось достичь высоких результатов.
На международной выставке изобретений International Exhibition of Inventics «INVENTICA-2020» (г. Яссы, Румыния) совместный проект белгородского университета и ЦПК «Многослойный полимер - углеродный композит для защиты от космического воздействия» отмечен золотой медалью и дипломом. Проект был выдвинут на конкурс Федеральным институтом промышленной собственности РФ.
В рамках заключенного договора специалисты БГТУ им. В.Г. Шухова и Центра подготовки космонавтов занимаются разработкой радиационно-защитных композитов для космической техники и защиты космонавтов в условиях длительного орбитального полёта, имеют совместные патенты за изобретения.
«Суть изобретения, получившего награду, в применении современных композитных полимеров для защиты от радиации в космосе. Материал, разработанный белгородцами совместно с сотрудниками Центра, имеет ряд преимуществ перед используемыми в мире в настоящее время. Он уже выпущен, проверен и будет испытан на борту МКС», - рассказал начальник научного управления ЦПК, доктор технических наук Андрей Курицын.
По словам Андрея Курицына, подписаны документы на проведение космического эксперимента по испытанию нового защитного материала.
«Одним из руководителей этого эксперимента является космонавт Антон Шкаплеров, который сейчас проходит подготовку в качестве командира дублирующего экипажа МКС-65. Мы бы очень хотели, чтобы ему удалось провести испытания материала во время своего полёта, - подчеркнул начальник научного управления. -  Коллеги из Белгорода готовы сделать специальные контейнеры с дозиметрами. Исследования полученного защитного композита уже проведены в земных условиях, надеемся, на проведение испытаний уже в условиях космического пространства».
Антон Шкаплеров подтвердил готовность принять участие в эксперименте, назвав его очень нужным и полезным.
«Всем известно, что в космосе повышенный уровень радиации. И чем эффективнее защита от неё, тем лучше. Изобретение уже прошло проверку на атомных подводных лодках, и если космический эксперимент также покажет хороший результат, материал будет использоваться при изготовлении одежды для космонавтов и обивке кают на МКС», -  пояснил Шкаплеров.
В октябре 2019 года Андрей Курицын и Антон Шкаплеров были почётными гостями на фестивале науки в БГТУ им. В.Г. Шухова. Рассказали студентам о перспективах развития российской космической программы, посетили кафедру ТПХ, на которой ведутся разработки радиационно-защитных материалов для пилотируемых космических станций.
«Когда мы начинаем задумываться о полётах на Марс, главной из нерешённых проблем остается преодоление радиационных поясов. Если не найти способа защитить космонавта от радиации, он просто погибнет. Эксперимент по испытанию свойств нового материала в числе других испытаний помогает приблизиться к решению проблемы», - рассказал Антон Шкаплеров.
Специалисты ЦПК и вуза продолжают совместные научные исследования. В благодарственном письме руководство вуза выразило надежду на дальнейшее плодотворное сотрудничество.
Источник: Пресс-служба ЦПК

Astro Cat

Цитата: zandr от 08.02.2021 20:03:09«Суть изобретения, получившего награду, в применении современных композитных полимеров для защиты от радиации в космосе. Материал, разработанный белгородцами совместно с сотрудниками Центра, имеет ряд преимуществ перед используемыми в мире в настоящее время

Ну и чем круче в защите углеродный композит, чем, к примеру, свинец?

thunder26

Цитата: Astro Cat от 08.02.2021 20:46:13
Цитата: zandr от 08.02.2021 20:03:09«Суть изобретения, получившего награду, в применении современных композитных полимеров для защиты от радиации в космосе. Материал, разработанный белгородцами совместно с сотрудниками Центра, имеет ряд преимуществ перед используемыми в мире в настоящее время

Ну и чем круче в защите углеродный композит, чем, к примеру, свинец?
Массой, вестимо.
В эффективность полимера для защиты от корпускулярного излучения как то слабо верится. Для гамма-рентгена скорее всего (испытания на подводной лодке как бы намекают)
Очень трудно сделать точный прогноз, особенно о будущем (с) Нильс Бор

Astro Cat

Цитата: thunder26 от 09.02.2021 06:23:15Массой, вестимо.

А габаритами при той же способности блокировки излучения?

thunder26

Цитата: Astro Cat от 09.02.2021 08:26:36
Цитата: thunder26 от 09.02.2021 06:23:15Массой, вестимо.

А габаритами при той же способности блокировки излучения?
Различные покрытия и многослойные защиты от гамма-рентгена совсем не новинка. И с габаритами все нормально. Свинец - это дешево и сердито (когда масса не сильно важна)
Очень трудно сделать точный прогноз, особенно о будущем (с) Нильс Бор

zandr

https://nauka.tass.ru/nauka/13399447
ЦитироватьУченые придумали, как воссоздать радиационное поле корабля при полетах в дальний космос
ТАСС, 11 января.Сотрудники Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) разработали и запатентовали устройство, которое позволит моделировать на земле все условия сложного радиационного поля внутри космического корабля, создаваемого частицами Галактического космического излучения. Об этом пишет пресс-служба института.
Цитировать"Объединенным институтом ядерных исследований получен патент на устройство для моделирования на пучках тяжелых ионов высокой энергии полей смешанного излучения для целей экспериментальной радиобиологии. По сути, изобретение подразумевает создание в земных условиях симулятора сложного радиационного поля внутри космического корабля, формируемого частицами Галактического космического излучения (ГКИ) при полетах в глубоком космосе", - говорится в сообщении.
Отмечается, что создание подобного поля для облучения биологических объектов является актуальнейшей задачей космической радиобиологии. Так, до настоящего времени исследования радиационного воздействия ГКИ выполнялись на ускорителях только с пучками отдельных моноэнергетических частиц, в то время как радиационное поле внутри космического корабля является многокомпонентным. В него входят нейтроны, гамма-кванты и заряженные частицы вплоть до очень тяжелых ядер. Кроме этого, это радиационное поле имеет очень широкий энергетический спектр.
Как отмечают авторы изобретения, за предложенным симулятором создается широкий пучок всех компонентов внутреннего радиационного поля с энергией до 1 ГэВ/н (тяжелые ядра с зарядом до 27). Этого вполне достаточно для воспроизведения всех основных радиационно-индуцированных эффектов облучения экипажа в космосе.
Симулятор внутреннего радиационного поля, как добавили в пресс-службе, планируется включить в состав установки для проведения экспериментов в области космической радиобиологии (СОДИБ) на пучке ядер железа на радиобиологическом канале нуклотрона комплекса NICA .
NICA - один из шести проектов класса "мегасайенс" в России, согласно которому в институте ядерных исследований будет построен коллайдер. Эта установка, как надеются ученые, позволит понять, как в первые мгновения после Большого взрыва во Вселенной образовались протоны и нейтроны. В полную силу коллайдер должен начать работать в 2023 году.