Именно такой вопрос задал мне недавно один из подписчиков. Эта же тема регулярно всплывает, когда речь заходит о воздействии радиации во время космических полётов. Давайте же вместе разберёмся, в чём же разница.
К счастью, в обычной жизни большинство людей знакомы с радиацией только по школьному курсу физики и множеству фильмов, посвящённых Чернобыльской аварии.
В школе на физике рассказывалось, что существует три типа радиоактивного излучения: Альфа-излучение, которое является потоком ядер Гелия, Бета-излучение, состоящее из электронов и гамма-лучи, то есть фотоны с очень высокой энергией. Все они образуются при распаде радиоактивных веществ и являются крайне опасными. В связи с этим у людей сложилось не совсем верное понимание того, что представляет собой радиация и откуда она берётся.
С точки зрения строгого физического определения радиация — это потоки любых частиц, способных ионизировать вещество, за исключением фотонов видимого света и ультрафиолета. Альфа-, бета- и гамма-излучения лишь некоторые виды радиации. В астрофизике все подобные потоки частиц обычно называют: ионизирующее излучение. Для того чтобы частица смогла ионизировать вещество на своём пути, она должна обладать огромной энергией и ядерный распад — это лишь один из её возможных источников.
Гамма-лучи (фотоны с достаточной энергией) различного происхождения не отличаются между собой, они образуются при ядерных и термоядерных реакциях, а также при аннигиляции частицы и античастицы. Поэтому основными источниками этого излучения являются звёзды и куски радиоактивных материалов. Магнитное поле Земли от фотонов абсолютно не защищает, а атмосфера обеспечивает самую минимальную защиту, из-за этого гамма-излучение спокойно достигает поверхности Земли и является частью природного фона.
Его интенсивность в большей части Солнечной системы столь низка, что не наносит существенного ущерба живым организмам. Чтобы гамма-излучение нанесло серьёзный ущерб организму, человек должен оказаться близко к сверхновой, квазару или другому космическому источнику гамма-лучей.
Второй тип космической радиации — это потоки протонов. Звёзды выбрасывают со своей поверхности огромное количество вещества, которое разгоняется магнитными полями и отправляется в путешествие по космосу. В составе этого вещества преобладают протоны и есть совсем небольшое содержание ядер гелия. Это излучение имеет исключительно космическое происхождение. Поскольку от него нас защищает магнитное поле и атмосфера, то на поверхности Земли мы его практически не ощущаем, однако, на орбите в районе земли оно доминирует.
Третий тип излучения это галактические лучи — разнообразные заряженные частицы, разогнанные различными механизмами до скоростей куда больших, чем может разгонять Солнце. Механизмы этого разгона сложны, не до конца изучены и требуют целого цикла статей, но именно из-за них галактические лучи иногда "нарушают законы физики", двигаясь со скоростями, которые не имеют объяснения. Именно этот тип радиации доминирует в межзвёздном пространстве, а также пробивается сквозь магнитное поле Солнца внутрь Солнечной системы и вносит существенный вклад в общий радиационный фон (Чем дальше от Солнца, тем существеннее).
Кроме того, существуют и более экзотические типы космической радиации, которые, однако, встречаются куда реже. Так даже нейтрино, которые практически не взаимодействуют с веществом, могут обеспечить опасный уровень облучения, но только неподалёку от взрывающейся сверхновой.
Автор: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.