Найти в Дзене
Наука вокруг

Космическая радиация. Опасность космической радиции для человека.

Космическая радиация - это ионизирующее излучение, возникшее за пределами атмосферы Земли. Состоит из фотонов высокой энергии (рентген и гамма), элементарных частиц, протонов (ядра атомов водорода) и более тяжелых ядер атомов. Все элементы, "атакующие" Землю, могут быть заряженные (электроны, протоны и тп.) или без заряда (фотоны, нейтроны и тп.). От заряда (или его отсутствия) и энергии этих элементов зависит их взаимодействие с Землей и уровень радиации в атмосфере Земли. Так, например, на фотоны воздействуют только гравитационные поля, которые меняют их траекторию, а на заряженные частицы своё влияние оказывают магнитные поля, создаваемые как Землёй, так и различными звёздами. Чем выше энергия частицы, тем меньшее воздействие на неё оказывает магнитное поле и тем ближе к прямой линии её траектория. Солнечное магнитное поле отклоняет и рассеивает заряженные частицы, прилетающие из глубокого космоса, поэтому до Земли долетают галактические космические лучи только высокой энергии. Гала

Космическая радиация - это ионизирующее излучение, возникшее за пределами атмосферы Земли. Состоит из фотонов высокой энергии (рентген и гамма), элементарных частиц, протонов (ядра атомов водорода) и более тяжелых ядер атомов.

В зависимости от происхождения космическая радиация может быть солнечной или галактической
В зависимости от происхождения космическая радиация может быть солнечной или галактической

Все элементы, "атакующие" Землю, могут быть заряженные (электроны, протоны и тп.) или без заряда (фотоны, нейтроны и тп.). От заряда (или его отсутствия) и энергии этих элементов зависит их взаимодействие с Землей и уровень радиации в атмосфере Земли. Так, например, на фотоны воздействуют только гравитационные поля, которые меняют их траекторию, а на заряженные частицы своё влияние оказывают магнитные поля, создаваемые как Землёй, так и различными звёздами. Чем выше энергия частицы, тем меньшее воздействие на неё оказывает магнитное поле и тем ближе к прямой линии её траектория.

Визуализация магнитного поля Земли. Изображение из Яндекс картинок.
Визуализация магнитного поля Земли. Изображение из Яндекс картинок.

Солнечное магнитное поле отклоняет и рассеивает заряженные частицы, прилетающие из глубокого космоса, поэтому до Земли долетают галактические космические лучи только высокой энергии. Галактические лучи, достигающие Земли, крайне редки, но их энергия очень высока.

Солнечные заряженные частицы - это в основном электроны, протоны и альфа-частицы. Частицы наименьшей энергии не могут преодолеть земное магнитного поле и обтекают нашу планету на расстоянии в несколько тысяч километров. Поэтому часто можно встретить утверждения, что мы защищены от космической радиации земным магнитным полем, хотя это верно лишь для космических лучей слабой и средней энергии и солнечного ветра.

Визуализация магнитного поля под воздействием солнечного ветра. Изображение из Яндекс картинок
Визуализация магнитного поля под воздействием солнечного ветра. Изображение из Яндекс картинок

Заряженные частицы высокой энергии способны «пробивать» земное магнитное поле и поглощаются нашей атмосферой. В такие моменты на Земле датчики регистрируют увеличение потока вторичной радиации с неба, за счет взаимодействия воздуха с заряженными частицами происходит его ионизация и образование гамма излучения, электронов, нейтронов и продуктов деления атомных ядер. Отсюда можно сделать вывод, что уровень радиации будет расти вместе с ростом высоты над уровнем моря и уменьшением плотности воздуха.

Изменение мощности эквивалентной дозы с ростом высоты над уровнем моря.
Изменение мощности эквивалентной дозы с ростом высоты над уровнем моря.

Наибольший уровень космической радиации, с которым сталкиваемся, а если быть точнее, то уже вторичной радиации, приходится на высокогорные районы и на время наших перелётов в самолётах. Также уровень радиации увеличивается при различных возмущениях на солнце и магнитных бурях.

Основной профилактикой по снижению воздействия вторичной радиации является максимальное сокращение времени нахождения на улице при различных возмущениях на солнце и магнитном поле земли (узнать это можно из новостей и некоторых прогнозов погоды), сокращение времени нахождения в высокогорных районах и сведение к минимуму времени нахождения в полётах на самолёте. Надо помнить, что основными требованиями безопасности по снижению уровня воздействия радиации является снижение времени нахождения в поле её действия и увеличения расстояния до источника излучения. В целом для среднестатистического человека проживающего на территории СНГ, космическая радиация не представляет угрозы.