ब्रह्मांडीय विकिरण क्या है, यह जानते हुए भी अंतरिक्ष में उड़ने का सपना किसने नहीं देखा है? कम से कम पृथ्वी या चंद्रमा की कक्षा में उड़ें, या इससे भी बेहतर - आगे दूर, किसी प्रकार के ओरियन के लिए। वास्तव में, मानव शरीर ऐसी यात्रा के लिए बहुत कम अनुकूलित होता है। कक्षा में उड़ान भरते समय भी, अंतरिक्ष यात्रियों को कई खतरों का सामना करना पड़ता है जो उनके स्वास्थ्य और कभी-कभी जीवन के लिए खतरा होते हैं। सभी ने पंथ टीवी श्रृंखला स्टार ट्रेक देखी। वहाँ के अद्भुत पात्रों में से एक ने ब्रह्मांडीय विकिरण जैसी घटना का बहुत सटीक वर्णन किया। "ये अंधेरे और चुप्पी में खतरे और बीमारियां हैं," लियोनार्ड मैककॉय उर्फ ​​​​बोन्स उर्फ ​​​​बोनसॉ ने कहा। अधिक सटीक होना बहुत कठिन है। यात्रा के दौरान ब्रह्मांडीय विकिरण व्यक्ति को थका हुआ, कमजोर, बीमार, अवसाद से पीड़ित कर देगा।

उड़ान में भावनाएँ

मानव शरीर वायुहीन स्थान में जीवन के लिए अनुकूलित नहीं है, क्योंकि विकास ने ऐसी क्षमताओं को अपने शस्त्रागार में शामिल नहीं किया है। इसके बारे में किताबें लिखी जा चुकी हैं, चिकित्सा द्वारा इस मुद्दे का विस्तार से अध्ययन किया जा रहा है, और दुनिया भर में अंतरिक्ष में, अत्यधिक परिस्थितियों में, उच्च ऊंचाई पर चिकित्सा की समस्याओं का अध्ययन करने के लिए केंद्र स्थापित किए गए हैं। बेशक, अंतरिक्ष यात्री को स्क्रीन पर मुस्कुराते हुए देखना मज़ेदार है, जिसके चारों ओर विभिन्न वस्तुएँ हवा में तैरती हैं। वास्तव में, उनका अभियान पृथ्वी के एक साधारण निवासी की तुलना में बहुत अधिक गंभीर और परिणामों से भरा हुआ है, और यहाँ यह केवल ब्रह्मांडीय विकिरण नहीं है जो परेशानी पैदा करता है।

पत्रकारों, अंतरिक्ष यात्रियों, इंजीनियरों, वैज्ञानिकों के अनुरोध पर, जिन्होंने अंतरिक्ष में एक व्यक्ति के साथ होने वाली हर चीज का अनुभव किया, शरीर के लिए कृत्रिम रूप से बनाए गए वातावरण में विभिन्न नई संवेदनाओं के अनुक्रम के बारे में बात की। उड़ान शुरू होने के दस सेकंड बाद, एक अप्रस्तुत व्यक्ति चेतना खो देता है, क्योंकि अंतरिक्ष यान का त्वरण बढ़ जाता है, इसे प्रक्षेपण परिसर से अलग कर देता है। एक व्यक्ति अभी तक ब्रह्मांडीय किरणों को बाहरी अंतरिक्ष में उतनी दृढ़ता से महसूस नहीं करता है - विकिरण हमारे ग्रह के वातावरण द्वारा अवशोषित होता है।

बड़ी परेशानी

लेकिन वहाँ भी पर्याप्त अधिभार हैं: एक व्यक्ति अपने वजन से चार गुना अधिक भारी हो जाता है, उसे सचमुच कुर्सी में दबा दिया जाता है, उसके हाथ को हिलाना और भी मुश्किल होता है। उदाहरण के लिए, सोयुज अंतरिक्ष यान में सभी ने इन विशेष कुर्सियों को देखा है। लेकिन हर कोई यह नहीं समझ पाया कि अंतरिक्ष यात्री की मुद्रा इतनी अजीब क्यों थी। हालाँकि, यह आवश्यक है क्योंकि अधिभार शरीर में लगभग सभी रक्त को पैरों में भेजता है, और मस्तिष्क को रक्त की आपूर्ति के बिना छोड़ दिया जाता है, जिसके कारण बेहोशी होती है। लेकिन सोवियत संघ में आविष्कार की गई कुर्सी कम से कम इस परेशानी से बचने में मदद करती है: उठे हुए पैरों के साथ एक आसन रक्त को मस्तिष्क के सभी हिस्सों में ऑक्सीजन की आपूर्ति करता है।

उड़ान शुरू होने के दस मिनट बाद, गुरुत्वाकर्षण की कमी से व्यक्ति अंतरिक्ष में संतुलन, अभिविन्यास और समन्वय की भावना को लगभग खो देगा, एक व्यक्ति चलती वस्तुओं को ट्रैक भी नहीं कर सकता है। उसे मिचली आती है और उल्टी होती है। वही ब्रह्मांडीय किरणों के कारण हो सकता है - यहां विकिरण पहले से ही बहुत मजबूत है, और यदि सूर्य पर एक प्लाज्मा इजेक्शन होता है, तो कक्षा में अंतरिक्ष यात्रियों के जीवन के लिए खतरा वास्तविक है, यहां तक ​​​​कि एयरलाइनर के यात्री भी उच्च ऊंचाई पर उड़ान भर सकते हैं। . दृष्टि परिवर्तन, एडिमा और रेटिना में परिवर्तन होते हैं, नेत्रगोलक विकृत होता है। व्यक्ति कमजोर हो जाता है और जो कार्य उसके सामने होते हैं वह नहीं कर पाता है।

पहेलि

हालांकि, समय-समय पर, लोग पृथ्वी पर उच्च ब्रह्मांडीय विकिरण को भी महसूस करते हैं, इसके लिए उन्हें ब्रह्मांडीय विस्तार में बिल्कुल भी सर्फिंग नहीं करनी पड़ती है। ब्रह्मांडीय उत्पत्ति की किरणों द्वारा हमारे ग्रह पर लगातार बमबारी की जाती है, और वैज्ञानिकों का सुझाव है कि हमारा वातावरण हमेशा पर्याप्त सुरक्षा प्रदान नहीं करता है। ऐसे कई सिद्धांत हैं जो इन ऊर्जा कणों को इस तरह के बल से संपन्न करते हैं कि यह उन पर जीवन के उद्भव के लिए ग्रहों की संभावना को काफी सीमित कर देता है। कई मायनों में, इन ब्रह्मांडीय किरणों की प्रकृति अभी भी हमारे वैज्ञानिकों के लिए एक अघुलनशील रहस्य है।

अंतरिक्ष में उपपरमाण्विक आवेशित कण लगभग प्रकाश की गति से चलते हैं, वे पहले से ही उपग्रहों पर बार-बार दर्ज किए गए हैं, और रासायनिक तत्वों, प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन, फोटॉन और न्यूट्रिनो के इन नाभिकों पर भी। साथ ही, ब्रह्मांडीय विकिरण कणों की उपस्थिति - भारी और अतिभारी - हमले में शामिल नहीं है। यदि उनका पता लगाना संभव होता, तो ब्रह्माण्ड संबंधी और खगोलीय प्रेक्षणों में विरोधाभासों की एक पूरी श्रृंखला हल हो जाती।

वायुमंडल

ब्रह्मांडीय विकिरण से हमारी रक्षा कौन करता है? केवल हमारा माहौल। कॉस्मिक किरणें जो सभी जीवित चीजों की मृत्यु की धमकी देती हैं, उसमें टकराती हैं और अन्य कणों की धाराएँ उत्पन्न करती हैं - हानिरहित, म्यूऑन सहित, इलेक्ट्रॉनों के बहुत भारी रिश्तेदार। एक संभावित खतरा अभी भी मौजूद है, क्योंकि कुछ कण पृथ्वी की सतह तक पहुँचते हैं और कई दसियों मीटर तक इसके आंत्र में घुस जाते हैं। किसी भी ग्रह को मिलने वाले विकिरण का स्तर जीवन के लिए उसकी उपयुक्तता या अनुपयुक्तता को दर्शाता है। ब्रह्मांडीय किरणें अपने साथ ले जाने वाली उच्चता अपने स्वयं के तारे से विकिरण की तुलना में बहुत अधिक होती हैं, क्योंकि प्रोटॉन और फोटॉनों की ऊर्जा, उदाहरण के लिए, हमारे सूर्य की, कम होती है।

और उच्च जीवन के साथ असंभव है। पृथ्वी पर, यह खुराक ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और वातावरण की मोटाई से नियंत्रित होती है, जो ब्रह्मांडीय विकिरण के खतरे को काफी कम करती है। उदाहरण के लिए, मंगल ग्रह पर जीवन हो सकता है, लेकिन वहां का वातावरण नगण्य है, अपना कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं है, जिसका अर्थ है कि ब्रह्मांडीय किरणों से कोई सुरक्षा नहीं है जो पूरे ब्रह्मांड में फैली हुई है। मंगल ग्रह पर विकिरण का स्तर बहुत बड़ा है। और ग्रह के जीवमंडल पर ब्रह्मांडीय विकिरण का प्रभाव ऐसा है कि इस पर सभी जीवन मर जाते हैं।

क्या अधिक महत्वपूर्ण है?

हम भाग्यशाली हैं, हमारे पास पृथ्वी को ढंकने वाले वातावरण की मोटाई और हमारे अपने पर्याप्त शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र दोनों हैं जो हानिकारक कणों को अवशोषित करते हैं जो पृथ्वी की पपड़ी तक पहुंच गए हैं। मुझे आश्चर्य है कि ग्रह के लिए किसका संरक्षण अधिक सक्रिय रूप से काम करता है - वातावरण या चुंबकीय क्षेत्र? शोधकर्ता चुंबकीय क्षेत्र के साथ या उसके बिना ग्रहों के मॉडल बनाकर प्रयोग कर रहे हैं। और ग्रहों के इन मॉडलों में चुंबकीय क्षेत्र ही अलग है। पहले, वैज्ञानिकों को यकीन था कि यह ब्रह्मांडीय विकिरण के खिलाफ मुख्य सुरक्षा है, क्योंकि वे सतह पर इसके स्तर को नियंत्रित करते हैं। हालांकि, यह पाया गया कि जोखिम की मात्रा ग्रह को कवर करने वाले वातावरण की मोटाई को काफी हद तक निर्धारित करती है।

यदि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र "बंद" हो जाता है, तो विकिरण की खुराक केवल दोगुनी हो जाएगी। यह बहुत कुछ है, लेकिन हमारे लिए भी यह काफी अस्पष्ट रूप से परिलक्षित होगा। और यदि आप चुंबकीय क्षेत्र को छोड़ देते हैं और वायुमंडल को उसकी कुल मात्रा के दसवें हिस्से तक हटा देते हैं, तो खुराक में घातक वृद्धि होगी - परिमाण के दो आदेशों से। भयानक ब्रह्मांडीय विकिरण पृथ्वी पर सब कुछ और सभी को मार डालेगा। हमारा सूर्य एक पीला बौना तारा है, यह उनके आसपास है कि ग्रहों को रहने की क्षमता का मुख्य दावेदार माना जाता है। ये अपेक्षाकृत मंद तारे हैं, उनमें से कई हैं, हमारे ब्रह्मांड में सितारों की कुल संख्या का लगभग अस्सी प्रतिशत।

अंतरिक्ष और विकास

सिद्धांतकारों ने गणना की है कि पीले बौनों की परिक्रमा करने वाले ऐसे ग्रह, जो रहने योग्य क्षेत्रों में हैं, में बहुत कमजोर चुंबकीय क्षेत्र हैं। यह विशेष रूप से तथाकथित सुपर-अर्थ के बारे में सच है - हमारी पृथ्वी से दस गुना बड़े द्रव्यमान वाले बड़े चट्टानी ग्रह। ज्योतिषविज्ञानी आश्वस्त थे कि कमजोर चुंबकीय क्षेत्र ने रहने की संभावना को काफी कम कर दिया है। और अब नई खोजों से पता चलता है कि यह उतनी बड़ी समस्या नहीं है जितना लोग सोचते थे। मुख्य बात माहौल होगा।

वैज्ञानिक मौजूदा जीवित जीवों - जानवरों, साथ ही विभिन्न पौधों पर बढ़ते विकिरण के प्रभाव का व्यापक अध्ययन कर रहे हैं। विकिरण-संबंधी शोध में उन्हें विकिरण की अलग-अलग डिग्री, छोटे से चरम तक, और फिर यह निर्धारित करना शामिल है कि क्या वे जीवित रहते हैं और जीवित रहने पर उन्हें कितना अलग महसूस होगा। सूक्ष्मजीव, जो धीरे-धीरे बढ़ते विकिरण से प्रभावित होते हैं, हमें दिखा सकते हैं कि पृथ्वी पर विकास कैसे हुआ। यह ब्रह्मांडीय किरणें थीं, उनका उच्च विकिरण था जिसने एक बार भविष्य के मनुष्य को ताड़ के पेड़ से उतर कर अंतरिक्ष की खोज शुरू कर दी थी। और मानवता फिर कभी पेड़ों पर नहीं लौटेगी।

अंतरिक्ष विकिरण 2017

सितंबर 2017 की शुरुआत में, हमारा पूरा ग्रह अत्यधिक चिंतित था। काले धब्बों के दो बड़े समूहों के विलय के बाद सूरज ने अचानक टनों सौर पदार्थ को बाहर निकाल दिया। और इस इजेक्शन के साथ क्लास एक्स फ्लेयर्स थे, जिसने ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र को पहनने और फाड़ने के लिए शाब्दिक रूप से काम करने के लिए मजबूर किया। एक बड़ा चुंबकीय तूफान आया, जिससे कई लोगों में बीमारी हो गई, साथ ही पृथ्वी पर असाधारण दुर्लभ, लगभग अभूतपूर्व प्राकृतिक घटनाएं हुईं। उदाहरण के लिए, मास्को के पास और नोवोसिबिर्स्क में उत्तरी रोशनी की शक्तिशाली तस्वीरें दर्ज की गईं, जो इन अक्षांशों में कभी नहीं थीं। हालांकि, इस तरह की घटनाओं की सुंदरता ने ब्रह्मांडीय विकिरण के साथ ग्रह में प्रवेश करने वाली घातक सौर चमक के परिणामों को अस्पष्ट नहीं किया, जो वास्तव में खतरनाक निकला।

इसकी शक्ति अधिकतम, X-9.3 के करीब थी, जहां अक्षर वर्ग (बेहद बड़ा फ्लैश) है, और संख्या फ्लैश ताकत है (दस में से संभव है)। इस रिहाई के साथ ही अंतरिक्ष संचार प्रणालियों की विफलता का खतरा था और अंतरिक्ष यात्रियों पर स्थित सभी उपकरणों को एक विशेष आश्रय में ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा किए गए भयानक ब्रह्मांडीय विकिरण की इस धारा का इंतजार करने के लिए मजबूर होना पड़ा। इन दो दिनों के दौरान यूरोप और अमेरिका दोनों में संचार की गुणवत्ता में काफी गिरावट आई, जहां अंतरिक्ष से आवेशित कणों के प्रवाह को निर्देशित किया गया था। उस क्षण से लगभग एक दिन पहले जब कण पृथ्वी की सतह पर पहुँचे, ब्रह्मांडीय विकिरण के बारे में एक चेतावनी जारी की गई, जो सभी महाद्वीपों और हर देश में सुनाई दी।

सूर्य की शक्ति

हमारे प्रकाशमान द्वारा आसपास के बाहरी अंतरिक्ष में उत्सर्जित ऊर्जा वास्तव में बहुत बड़ी है। यदि आप टीएनटी समकक्ष में गिनते हैं, तो कुछ ही मिनटों में, कई अरब मेगाटन अंतरिक्ष में उड़ जाते हैं। मानव जाति आधुनिक दरों पर इतनी ऊर्जा का उत्पादन केवल दस लाख वर्षों में ही कर पाएगी। प्रति सेकंड सूर्य द्वारा उत्सर्जित सभी ऊर्जा का केवल पांचवां हिस्सा। और यह हमारा छोटा और बहुत गर्म बौना नहीं है! यदि आप केवल कल्पना करते हैं कि ब्रह्मांडीय विकिरण के अन्य स्रोतों से कितनी विनाशकारी ऊर्जा उत्पन्न होती है, जिसके आगे हमारा सूर्य रेत के लगभग अदृश्य दाने की तरह प्रतीत होगा, तो आपका सिर घूम जाएगा। क्या ही आशीर्वाद है कि हमारे पास एक अच्छा चुंबकीय क्षेत्र और एक महान वातावरण है जो हमें मरने नहीं देता!

मनुष्य हर दिन इस खतरे का सामना कर रहा है क्योंकि अंतरिक्ष में विकिरण कभी खत्म नहीं होता है। वहीं से अधिकांश विकिरण हमारे पास आता है - ब्लैक होल से और तारों के समूह से। यह विकिरण की उच्च मात्रा में मारने में सक्षम है, और कम मात्रा में यह हमें म्यूटेंट में बदल सकता है। हालाँकि, हमें यह भी याद रखना चाहिए कि पृथ्वी पर विकास ऐसे प्रवाह के कारण हुआ, विकिरण ने डीएनए की संरचना को उस स्थिति में बदल दिया जिसे हम आज देखते हैं। यदि आप इस "दवा" को सुलझाते हैं, अर्थात यदि तारों द्वारा उत्सर्जित विकिरण अनुमेय स्तरों से अधिक हो जाता है, तो प्रक्रिया अपरिवर्तनीय होगी। आखिरकार, यदि जीव उत्परिवर्तित होते हैं, तो वे अपनी मूल स्थिति में नहीं लौटेंगे, यहाँ कोई विपरीत प्रभाव नहीं है। इसलिए, हम उन जीवित जीवों को कभी नहीं देख पाएंगे जो पृथ्वी पर नवजात जीवन में मौजूद थे। कोई भी जीव पर्यावरण में बदलाव के अनुकूल होने की कोशिश कर रहा है। या तो यह मर जाता है, या यह अनुकूलन करता है। लेकिन पीछे मुड़ना नहीं है।

आईएसएस और सौर भड़कना

जब सूर्य ने आवेशित कणों की एक धारा के साथ हमें अपना नमस्कार भेजा, तब आईएसएस पृथ्वी और तारे के बीच से गुजर रहा था। विस्फोट के दौरान छोड़े गए उच्च-ऊर्जा प्रोटॉन ने स्टेशन के भीतर बिल्कुल अवांछित विकिरण पृष्ठभूमि बनाई। ये कण बिल्कुल किसी भी अंतरिक्ष यान को भेदते हैं। हालांकि, इस विकिरण ने अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी को बख्शा, क्योंकि प्रभाव शक्तिशाली था, लेकिन इसे अक्षम करने के लिए बहुत कम था। हालांकि, चालक दल इस समय एक विशेष आश्रय में छिपा हुआ था, क्योंकि मानव शरीर आधुनिक तकनीक की तुलना में बहुत अधिक कमजोर है। प्रकोप एक नहीं था, वे एक पूरी श्रृंखला में चले गए, लेकिन यह सब 4 सितंबर, 2017 को शुरू हुआ, ताकि 6 सितंबर को ब्रह्मांड को चरम इजेक्शन के साथ हिलाया जा सके। पिछले बारह वर्षों में, पृथ्वी पर एक मजबूत प्रवाह अभी तक नहीं देखा गया है। सूर्य द्वारा फेंके गए प्लाज़्मा बादल ने योजना से बहुत पहले ही पृथ्वी को पीछे छोड़ दिया, जिसका अर्थ है कि धारा की गति और शक्ति अपेक्षित डेढ़ गुना से अधिक हो गई। तदनुसार, पृथ्वी पर प्रभाव अपेक्षा से कहीं अधिक मजबूत था। बारह घंटे तक, बादल हमारे वैज्ञानिकों की सभी गणनाओं से आगे था, और तदनुसार, ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र अधिक परेशान था।

चुंबकीय तूफान की शक्ति संभावित पांच में से चार निकली, यानी अपेक्षा से दस गुना अधिक। कनाडा में, मध्य अक्षांशों में भी अरोरा देखे गए, जैसा कि रूस में है। ग्रहों का वर्ण चुंबकीय तूफान पृथ्वी पर हुआ। आप कल्पना कर सकते हैं कि अंतरिक्ष में क्या हो रहा था! विकिरण वहां मौजूद सभी का सबसे महत्वपूर्ण खतरा है। इससे बचाव की तत्काल आवश्यकता है, जैसे ही अंतरिक्ष यान ऊपरी वायुमंडल को छोड़ता है और चुंबकीय क्षेत्र को बहुत नीचे छोड़ देता है। अपरिवर्तित और आवेशित कणों की धाराएँ - विकिरण - लगातार अंतरिक्ष में प्रवेश करती हैं। सौर मंडल के किसी भी ग्रह पर वही स्थितियाँ हमारा इंतजार करती हैं: हमारे ग्रहों पर कोई चुंबकीय क्षेत्र और वातावरण नहीं है।

विकिरण के प्रकार

अंतरिक्ष में आयनकारी विकिरण को सबसे खतरनाक माना जाता है। ये गामा विकिरण और सूर्य की एक्स-रे हैं, ये क्रोमोस्फेरिक सोलर फ्लेयर्स के बाद उड़ने वाले कण हैं, ये एक्सट्रागैलेक्टिक, गैलेक्टिक और सोलर कॉस्मिक किरणें, सोलर विंड, प्रोटॉन और रेडिएशन बेल्ट के इलेक्ट्रॉन, अल्फा कण और न्यूट्रॉन हैं। गैर-आयनीकरण विकिरण भी है - यह सूर्य से पराबैंगनी और अवरक्त विकिरण है, यह विद्युत चुम्बकीय विकिरण और दृश्य प्रकाश है। इनमें कोई बड़ा खतरा नहीं है। हम वातावरण द्वारा सुरक्षित हैं, और अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष यान और जहाज की त्वचा द्वारा संरक्षित हैं।

आयनीकरण विकिरण अपूरणीय परेशानी देता है। यह मानव शरीर में होने वाली सभी जीवन प्रक्रियाओं पर हानिकारक प्रभाव डालता है। जब एक उच्च-ऊर्जा कण या फोटॉन अपने रास्ते में किसी पदार्थ से गुजरता है, तो वे आवेशित कणों की एक जोड़ी बनाते हैं - इस पदार्थ के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप एक आयन। यह निर्जीव पदार्थ को भी प्रभावित करता है, और जीवित सबसे अधिक हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है, क्योंकि अत्यधिक विशिष्ट कोशिकाओं के संगठन के लिए नवीनीकरण की आवश्यकता होती है, और यह प्रक्रिया, जब तक जीव जीवित है, गतिशील रूप से होती है। और जीव के विकासवादी विकास का स्तर जितना अधिक होगा, विकिरण क्षति उतनी ही अधिक अपरिवर्तनीय होगी।

विकिरण सुरक्षा

वैज्ञानिक फार्माकोलॉजी सहित आधुनिक विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में इस तरह के फंड की तलाश कर रहे हैं। अब तक, कोई भी दवा प्रभावी नहीं रही है, और जो लोग विकिरण के संपर्क में आ चुके हैं, उनकी मृत्यु जारी है। जानवरों पर पृथ्वी और अंतरिक्ष दोनों जगह प्रयोग किए जाते हैं। केवल एक चीज जो स्पष्ट हो गई वह यह है कि किसी भी दवा को विकिरण की शुरुआत से पहले एक व्यक्ति द्वारा लिया जाना चाहिए, न कि बाद में।

और यह देखते हुए कि ऐसी सभी दवाएं जहरीली हैं, हम मान सकते हैं कि विकिरण के प्रभाव के खिलाफ लड़ाई में अभी तक एक भी जीत नहीं हुई है। यहां तक ​​​​कि अगर फार्माकोलॉजिकल एजेंटों को समय पर लिया जाता है, तो वे केवल गामा विकिरण और एक्स-रे से सुरक्षा प्रदान करते हैं, लेकिन प्रोटॉन, अल्फा कणों और तेज न्यूट्रॉन से आयनकारी विकिरण से रक्षा नहीं करते हैं।

पृथ्वी पर अपनी उपस्थिति के क्षण से सभी जीव विकिरण के निरंतर प्रभाव के तहत मौजूद, विकसित और विकसित हुए हैं। विकिरण वही प्राकृतिक घटना है जैसे हवा, उतार-चढ़ाव, बारिश आदि।

प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि (एनआरएफ) पृथ्वी पर इसके गठन के सभी चरणों में मौजूद थी। यह जीवन के प्रकट होने से बहुत पहले था, और फिर जीवमंडल। रेडियोधर्मिता और इसके साथ आने वाले आयनीकरण विकिरण एक कारक थे जो जीवमंडल की वर्तमान स्थिति, पृथ्वी के विकास, पृथ्वी पर जीवन और सौर मंडल की मौलिक संरचना को प्रभावित करते थे। कोई भी जीव क्षेत्र की विकिरण पृष्ठभूमि विशेषता के संपर्क में है। 1940 के दशक तक यह दो कारकों के कारण था: प्राकृतिक उत्पत्ति के रेडियोन्यूक्लाइड्स का क्षय, जो किसी दिए गए जीव के आवास में और जीव में ही, और ब्रह्मांडीय किरणों में स्थित है।

प्राकृतिक (प्राकृतिक) विकिरण के स्रोत अंतरिक्ष और प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड हैं जो जीवमंडल की सभी वस्तुओं में प्राकृतिक रूप और एकाग्रता में निहित हैं: मिट्टी, पानी, वायु, खनिज, जीवित जीव, आदि। हमारे और अपने आप में से कोई भी वस्तु पूर्ण अर्थों में शब्द रेडियोधर्मी हैं।

दुनिया की आबादी विकिरण के प्राकृतिक स्रोतों से विकिरण की मुख्य खुराक प्राप्त करती है। इनमें से ज्यादातर ऐसे हैं कि इनसे होने वाले रेडिएशन से बचना बिल्कुल नामुमकिन है। पृथ्वी के अस्तित्व के पूरे इतिहास में, विभिन्न प्रकार के विकिरण अंतरिक्ष से पृथ्वी की सतह में प्रवेश करते हैं और पृथ्वी की पपड़ी में स्थित रेडियोधर्मी पदार्थों से आते हैं। एक व्यक्ति दो तरह से विकिरण के संपर्क में आता है। रेडियोधर्मी पदार्थ शरीर के बाहर हो सकते हैं और इसे बाहर से विकिरणित कर सकते हैं (इस मामले में वे बाहरी विकिरण की बात करते हैं) या वे उस हवा में हो सकते हैं जो एक व्यक्ति सांस लेता है, भोजन या पानी में और शरीर के अंदर पहुंच जाता है (विकिरण की यह विधि है) आंतरिक कहा जाता है)।

पृथ्वी का कोई भी निवासी विकिरण के प्राकृतिक स्रोतों से विकिरण के संपर्क में है। यह निर्भर करता है, आंशिक रूप से, जहां लोग रहते हैं। ग्लोब पर कुछ स्थानों पर विकिरण का स्तर, विशेष रूप से जहां रेडियोधर्मी चट्टानें होती हैं, औसत से बहुत अधिक है, और अन्य स्थानों पर यह कम है। विकिरण के स्थलीय स्रोत एक साथ अधिकांश जोखिम के लिए जिम्मेदार होते हैं जिससे प्राकृतिक विकिरण के कारण एक व्यक्ति उजागर होता है। औसतन, वे आबादी द्वारा प्राप्त वार्षिक प्रभावी समतुल्य खुराक का 5/6 से अधिक प्रदान करते हैं, मुख्य रूप से आंतरिक जोखिम के कारण। बाकी का योगदान ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा होता है, मुख्य रूप से बाहरी विकिरण के माध्यम से।

प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि ब्रह्मांडीय विकिरण (16%) और पृथ्वी की पपड़ी, सतह की हवा, मिट्टी, पानी, पौधों, खाद्य उत्पादों, जानवरों और मानव जीवों (84%) में प्रकृति में बिखरे हुए रेडियोन्यूक्लाइड्स द्वारा बनाई गई विकिरण से बनती है। टेक्नोजेनिक विकिरण पृष्ठभूमि मुख्य रूप से चट्टानों के प्रसंस्करण और संचलन, कोयले, तेल, गैस और अन्य जीवाश्म ईंधन के दहन के साथ-साथ परमाणु हथियारों के परीक्षण और परमाणु ऊर्जा से जुड़ी है।

प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि एक अभिन्न पर्यावरणीय कारक है जिसका मानव जीवन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि पृथ्वी के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से भिन्न होती है। मानव शरीर में समतुल्य खुराक औसतन 2 mSv = 0.2 रेम है। विकासवादी विकास से पता चलता है कि प्राकृतिक पृष्ठभूमि की स्थितियों के तहत, मनुष्यों, जानवरों और पौधों के जीवन के लिए इष्टतम स्थितियाँ प्रदान की जाती हैं। इसलिए, आयनीकरण विकिरण के कारण खतरे का आकलन करते समय, प्रकृति और विभिन्न स्रोतों से जोखिम के स्तर को जानना आवश्यक है।

चूंकि रेडियोन्यूक्लाइड, किसी भी परमाणु की तरह, प्रकृति में कुछ यौगिक बनाते हैं और उनके रासायनिक गुणों के अनुसार कुछ खनिजों का हिस्सा होते हैं, पृथ्वी की पपड़ी में प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड का वितरण असमान है। ब्रह्मांडीय विकिरण, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कई कारकों पर भी निर्भर करता है और कई बार भिन्न हो सकता है। इस प्रकार, दुनिया के विभिन्न स्थानों में प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि अलग है। यह "सामान्य विकिरण पृष्ठभूमि" की अवधारणा की सशर्तता से संबंधित है: समुद्र तल से ऊँचाई के साथ, ब्रह्मांडीय विकिरण के कारण पृष्ठभूमि बढ़ जाती है, उन जगहों पर जहां ग्रेनाइट या थोरियम युक्त रेत सतह पर आती है, विकिरण पृष्ठभूमि भी अधिक होती है , और इसी तरह। इसलिए, हम केवल किसी दिए गए क्षेत्र, क्षेत्र, देश आदि के लिए औसत प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि के बारे में बात कर सकते हैं।

प्रति वर्ष प्राकृतिक स्रोतों से हमारे ग्रह के एक निवासी द्वारा प्राप्त प्रभावी खुराक का औसत मूल्य है 2.4 एमएसवी .

इस खुराक का लगभग 1/3 बाहरी विकिरण (अंतरिक्ष से और रेडियोन्यूक्लाइड्स से लगभग समान रूप से) के कारण बनता है और 2/3 आंतरिक जोखिम के कारण होता है, यानी हमारे शरीर के अंदर स्थित प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड्स। एक व्यक्ति की औसत विशिष्ट गतिविधि लगभग 150 Bq/kg है। समुद्र तल पर प्राकृतिक पृष्ठभूमि विकिरण (बाहरी जोखिम) का औसत लगभग 0.09 µSv/h है। यह लगभग 10 µR/h के अनुरूप है।

लौकिक विकिरण आयनकारी कणों की एक धारा है जो बाह्य अंतरिक्ष से पृथ्वी पर गिरती है। ब्रह्मांडीय विकिरण की संरचना में शामिल हैं:

ब्रह्मांडीय विकिरण में तीन घटक होते हैं जो उत्पत्ति में भिन्न होते हैं:

1) पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा पकड़े गए कणों का विकिरण;

2) गांगेय ब्रह्मांडीय विकिरण;

3) सूर्य का कोरपसकुलर विकिरण।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा कब्जा किए गए आवेशित कणों का विकिरण - 1.2-8 पृथ्वी त्रिज्या की दूरी पर तथाकथित विकिरण बेल्ट होते हैं जिनमें 1-500 MeV (मुख्य रूप से 50 MeV) की ऊर्जा वाले प्रोटॉन होते हैं, लगभग 0.1 की ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन -0.4 मेव और अल्फा कणों की एक छोटी मात्रा।

मिश्रण।गांगेय ब्रह्मांडीय किरणों में मुख्य रूप से प्रोटॉन (79%) और α-कण (20%) होते हैं, जो ब्रह्मांड में हाइड्रोजन और हीलियम की व्यापकता को दर्शाता है। भारी आयनों में, लोहे के आयनों का उनकी अपेक्षाकृत उच्च तीव्रता और बड़ी परमाणु संख्या के कारण सबसे बड़ा महत्व है।

मूल। गांगेय ब्रह्मांडीय किरणों के स्रोत तारकीय चमक, सुपरनोवा विस्फोट, पल्सर त्वरण, गांगेय नाभिक के विस्फोट आदि हैं।

जीवन काल। ब्रह्मांडीय विकिरण में कणों का जीवनकाल लगभग 200 मिलियन वर्ष है। कण इंटरस्टेलर स्पेस के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा धारण किए जाते हैं।

वातावरण के साथ सहभागिता . वायुमंडल में प्रवेश करते हुए, ब्रह्मांडीय किरणें नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और आर्गन परमाणुओं के साथ परस्पर क्रिया करती हैं। इलेक्ट्रॉनों के साथ कणों का टकराव नाभिक की तुलना में अधिक बार होता है, लेकिन उच्च-ऊर्जा वाले कण बहुत कम ऊर्जा खोते हैं। नाभिक के साथ टकराव में, कण लगभग हमेशा प्रवाह छोड़ देते हैं, इसलिए प्राथमिक विकिरण का क्षीणन लगभग पूरी तरह से परमाणु प्रतिक्रियाओं के कारण होता है।

जब प्रोटॉन नाभिक से टकराते हैं, तो न्यूट्रॉन और प्रोटॉन नाभिक से बाहर निकल जाते हैं, और परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाएँ होती हैं। परिणामी द्वितीयक कणों में महत्वपूर्ण ऊर्जा होती है और वे स्वयं समान परमाणु प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करते हैं, अर्थात, प्रतिक्रियाओं का एक पूरा झरना बनता है, एक तथाकथित व्यापक वायु बौछार बनती है। एक उच्च-ऊर्जा प्राथमिक कण एक बौछार को जन्म दे सकता है जिसमें प्रतिक्रियाओं की दस क्रमिक पीढ़ियां शामिल होती हैं जिसमें लाखों कण पैदा होते हैं।

नए नाभिक और नाभिक, जो विकिरण के परमाणु-सक्रिय घटक बनाते हैं, मुख्य रूप से वायुमंडल की ऊपरी परतों में बनते हैं। इसके निचले हिस्से में, परमाणु टकराव और आगे - आयनीकरण के नुकसान के कारण नाभिक और प्रोटॉन का प्रवाह काफी कमजोर हो गया है। समुद्र तल पर, यह खुराक दर का केवल कुछ प्रतिशत ही बनाता है।

कॉस्मोजेनिक रेडियोन्यूक्लाइड्स

वायुमंडल में और आंशिक रूप से स्थलमंडल में ब्रह्मांडीय किरणों के प्रभाव में परमाणु प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, रेडियोधर्मी नाभिक बनते हैं। इनमें से, खुराक के निर्माण में सबसे बड़ा योगदान (β-उत्सर्जक: 3 H (T 1/2 = 12.35 वर्ष), 14 C (T 1/2 = 5730 वर्ष), 22 Na (T 1/) द्वारा किया जाता है। 2 = 2.6 वर्ष) - भोजन के साथ मानव शरीर में प्रवेश। प्रस्तुत आंकड़ों के अनुसार, कार्बन -14 जोखिम में सबसे बड़ा योगदान देता है। एक वयस्क भोजन के साथ प्रति वर्ष ~ 95 किलोग्राम कार्बन की खपत करता है।

सौर विकिरण, एक्स-रे रेंज, प्रोटॉन और अल्फा कणों तक विद्युत चुम्बकीय विकिरण से मिलकर;

सूचीबद्ध प्रकार के विकिरण प्राथमिक हैं, वे वायुमंडल की ऊपरी परतों के साथ बातचीत के कारण लगभग 20 किमी की ऊंचाई पर लगभग पूरी तरह से गायब हो जाते हैं। इस मामले में, द्वितीयक ब्रह्मांडीय विकिरण बनता है, जो पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है और जीवमंडल (मनुष्यों सहित) को प्रभावित करता है। द्वितीयक विकिरण की संरचना में न्यूट्रॉन, प्रोटॉन, मेसॉन, इलेक्ट्रॉन और फोटॉन शामिल हैं।

ब्रह्मांडीय विकिरण की तीव्रता कई कारकों पर निर्भर करती है:

गांगेय विकिरण के प्रवाह में परिवर्तन,

सूर्य गतिविधि,

भौगोलिक अक्षांश,

समुद्र तल से ऊँचाई।

ऊंचाई के आधार पर ब्रह्मांडीय विकिरण की तीव्रता तेजी से बढ़ती है।

पृथ्वी की पपड़ी के रेडियोन्यूक्लाइड्स।

लंबे समय तक रहने वाले (अरबों वर्षों के आधे जीवन के साथ) समस्थानिक पृथ्वी की पपड़ी में बिखरे हुए हैं, जिनके पास हमारे ग्रह के अस्तित्व के दौरान क्षय होने का समय नहीं था। वे, शायद, एक साथ सौर मंडल के ग्रहों के गठन के साथ बने थे (अपेक्षाकृत अल्पकालिक समस्थानिक पूरी तरह से क्षय हो गए थे)। इन समस्थानिकों को प्राकृतिक रेडियोधर्मी पदार्थ कहा जाता है, जिसका अर्थ है कि जो मानव हस्तक्षेप के बिना बनते और लगातार बनते रहते हैं। क्षय होने पर, वे मध्यवर्ती, रेडियोधर्मी, समस्थानिक भी बनाते हैं।

विकिरण के बाहरी स्रोत पृथ्वी के जीवमंडल में स्थित 60 से अधिक प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड हैं। प्राकृतिक रेडियोधर्मी तत्व पृथ्वी के सभी गोले और कोर में अपेक्षाकृत कम मात्रा में निहित हैं। मनुष्य के लिए विशेष महत्व जीवमंडल के रेडियोधर्मी तत्वों का है, अर्थात। पृथ्वी के खोल का वह हिस्सा (लिथो-, हाइड्रो- और वायुमंडल) जहां सूक्ष्मजीव, पौधे, जानवर और मनुष्य स्थित हैं।

अरबों वर्षों से परमाणुओं के अस्थिर नाभिकों के रेडियोधर्मी क्षय की निरंतर प्रक्रिया होती रही है। परिणामस्वरूप, पृथ्वी के पदार्थ, चट्टानों की कुल रेडियोधर्मिता धीरे-धीरे कम हो गई। अपेक्षाकृत अल्पकालिक समस्थानिक पूरी तरह से क्षय हो गए। संरक्षित मुख्य रूप से अरबों वर्षों में मापे गए आधे जीवन वाले तत्व हैं, साथ ही रेडियोधर्मी क्षय के अपेक्षाकृत अल्पकालिक माध्यमिक उत्पाद हैं, जिसके परिणामस्वरूप परिवर्तनों की क्रमिक श्रृंखलाएं, रेडियोधर्मी तत्वों के तथाकथित परिवार हैं। पृथ्वी की पपड़ी में, प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड कमोबेश समान रूप से बिखरे या जमा के रूप में केंद्रित हो सकते हैं।

प्राकृतिक (प्राकृतिक) रेडियोन्यूक्लाइड तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

रेडियोधर्मी परिवारों (श्रृंखला) से संबंधित रेडियोन्यूक्लाइड्स,

ग्रह के निर्माण के दौरान पृथ्वी की पपड़ी में शामिल अन्य (रेडियोधर्मी परिवारों से संबंधित नहीं) रेडियोन्यूक्लाइड,

ब्रह्मांडीय विकिरण की क्रिया के तहत गठित रेडियोन्यूक्लाइड्स।

पृथ्वी के निर्माण के दौरान, स्थिर न्यूक्लाइड्स के साथ, रेडियोन्यूक्लाइड्स ने भी इसकी पपड़ी की संरचना में प्रवेश किया। इनमें से अधिकांश रेडियोन्यूक्लाइड तथाकथित रेडियोधर्मी परिवारों (श्रृंखला) से संबंधित हैं। प्रत्येक पंक्ति क्रमिक रेडियोधर्मी परिवर्तनों की एक श्रृंखला है, जब मूल नाभिक के क्षय के दौरान बनने वाला नाभिक भी, बदले में, क्षय होता है, फिर से एक अस्थिर नाभिक उत्पन्न करता है, आदि। ऐसी श्रृंखला की शुरुआत एक रेडियोन्यूक्लाइड है जो इससे नहीं बनता है एक और रेडियोन्यूक्लाइड, लेकिन उनके जन्म के बाद से पृथ्वी की पपड़ी और जीवमंडल में समाहित है। इस रेडियोन्यूक्लाइड को पूर्वज कहा जाता है और उसके नाम पर पूरे परिवार (श्रृंखला) का नाम रखा जाता है। कुल मिलाकर, प्रकृति में तीन पूर्वज हैं - यूरेनियम -235, यूरेनियम -238 और थोरियम -232, और तदनुसार, तीन रेडियोधर्मी श्रृंखला - दो यूरेनियम और थोरियम। सभी पंक्तियाँ सीसा के स्थिर समस्थानिकों के साथ समाप्त होती हैं।

थोरियम का अर्ध-जीवन सबसे लंबा (14 अरब वर्ष) है, इसलिए इसे पृथ्वी के अभिवृद्धि के बाद से लगभग पूरी तरह से संरक्षित किया गया है। यूरेनियम -238 का काफी हद तक क्षय हो गया, यूरेनियम -235 का विशाल बहुमत क्षय हो गया, और नेप्टुनियम -232 का संपूर्ण समस्थानिक क्षय हो गया। इस कारण पृथ्वी की पपड़ी में थोरियम की मात्रा बहुत अधिक है (यूरेनियम से लगभग 20 गुना अधिक), और यूरेनियम-235 यूरेनियम-238 से 140 गुना कम है। चूंकि चौथे परिवार (नेप्च्यूनियम) का पूर्वज पृथ्वी के अभिवृद्धि के बाद से पूरी तरह से विघटित हो गया है, यह चट्टानों में लगभग अनुपस्थित है। नेप्च्यूनियम यूरेनियम अयस्कों में ट्रेस मात्रा में पाया जाता है। लेकिन इसकी उत्पत्ति गौण है और यह कॉस्मिक किरण न्यूट्रॉन द्वारा यूरेनियम-238 नाभिकों की बमबारी के कारण है। अब नेप्च्यूनियम कृत्रिम परमाणु प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। इकोलॉजिस्ट के लिए यह कोई दिलचस्पी नहीं है।

पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का लगभग 0.0003% (विभिन्न स्रोतों के अनुसार 0.00025-0.0004%) यूरेनियम है। यानी सबसे आम मिट्टी के एक घन मीटर में औसतन 5 ग्राम यूरेनियम होता है। ऐसे स्थान हैं जहां यह राशि हजारों गुना अधिक है - ये यूरेनियम जमा हैं। एक घन मीटर समुद्री जल में लगभग 1.5 मिलीग्राम यूरेनियम होता है। यह प्राकृतिक रासायनिक तत्व दो समस्थानिकों -238U और 235U द्वारा दर्शाया गया है, जिनमें से प्रत्येक अपनी स्वयं की रेडियोधर्मी श्रृंखला का पूर्वज है। प्राकृतिक यूरेनियम (99.3%) का विशाल बहुमत यूरेनियम -238 है। यह रेडियोन्यूक्लाइड बहुत स्थिर है, इसके क्षय (अर्थात् अल्फा क्षय) की संभावना बहुत कम है। यह संभावना 4.5 अरब वर्षों के आधे जीवन की विशेषता है। यानी हमारे ग्रह के बनने के बाद से इसकी संख्या आधी हो गई है। इससे, बदले में, यह इस प्रकार है कि हमारे ग्रह पर विकिरण की पृष्ठभूमि अधिक हुआ करती थी। यूरेनियम श्रृंखला के प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड उत्पन्न करने वाले रेडियोधर्मी परिवर्तनों की श्रृंखलाएँ:

रेडियोधर्मी श्रृंखला में लंबे समय तक रहने वाले रेडियोन्यूक्लाइड्स (यानी लंबे आधे जीवन वाले रेडियोन्यूक्लाइड्स) और अल्पकालिक दोनों शामिल हैं, लेकिन श्रृंखला के सभी रेडियोन्यूक्लाइड्स प्रकृति में मौजूद हैं, यहां तक ​​​​कि वे जो जल्दी से क्षय हो जाते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि समय के साथ एक संतुलन स्थापित किया गया है (तथाकथित "धर्मनिरपेक्ष संतुलन") - प्रत्येक रेडियोन्यूक्लाइड के क्षय की दर इसके गठन की दर के बराबर है।

ऐसे प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड हैं जो ग्रह के निर्माण के दौरान पृथ्वी की पपड़ी में शामिल हो गए और जो यूरेनियम या थोरियम श्रृंखला से संबंधित नहीं हैं। पहला है पोटैशियम-40। पृथ्वी की पपड़ी में 40 K की सामग्री लगभग 0.00027% (द्रव्यमान) है, आधा जीवन 1.3 बिलियन वर्ष है। बेटी न्यूक्लाइड, कैल्शियम-40, स्थिर है। पोटेशियम -40 पौधों और जीवित जीवों में महत्वपूर्ण मात्रा में पाया जाता है, जो मानव जोखिम की कुल आंतरिक खुराक में महत्वपूर्ण योगदान देता है।

प्राकृतिक पोटेशियम में तीन समस्थानिक होते हैं: पोटेशियम-39, पोटेशियम-40 और पोटेशियम-41, जिनमें से केवल पोटेशियम-40 रेडियोधर्मी है। प्रकृति में इन तीन समस्थानिकों का मात्रात्मक अनुपात इस प्रकार दिखता है: 93.08%, 0.012% और 6.91%।

पोटैशियम-40 दो तरह से टूटता है। इसके लगभग 88% परमाणु बीटा विकिरण का अनुभव करते हैं और कैल्शियम-40 परमाणुओं में बदल जाते हैं। के-कैप्चर का अनुभव करने वाले शेष 12% परमाणु, आर्गन-40 परमाणुओं में बदल जाते हैं। चट्टानों और खनिजों की पूर्ण आयु निर्धारित करने के लिए पोटेशियम-आर्गन विधि पोटेशियम-40 की इस संपत्ति पर आधारित है।

प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड्स का तीसरा समूह कॉस्मोजेनिक रेडियोन्यूक्लाइड्स हैं। ये रेडियोन्यूक्लाइड परमाणु प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप स्थिर न्यूक्लाइड्स से ब्रह्मांडीय विकिरण द्वारा बनते हैं। इनमें ट्रिटियम, बेरिलियम-7, कार्बन-14, सोडियम-22 शामिल हैं। उदाहरण के लिए, कॉस्मिक न्यूट्रॉन की क्रिया के तहत नाइट्रोजन से ट्रिटियम और कार्बन -14 के निर्माण की परमाणु प्रतिक्रियाएँ:

प्राकृतिक रेडियोआइसोटोपों में कार्बन का विशेष स्थान है। प्राकृतिक कार्बन में दो स्थिर समस्थानिक होते हैं, जिनमें से कार्बन -12 प्रबल (98.89%) होता है। शेष लगभग पूरी तरह से कार्बन-13 समस्थानिक (1.11%) के लिए जिम्मेदार है।

कार्बन के स्थिर समस्थानिकों के अलावा, पाँच और रेडियोधर्मी ज्ञात हैं। उनमें से चार (कार्बन-10, कार्बन-11, कार्बन-15 और कार्बन-16) का आधा जीवन बहुत कम है (सेकंड और सेकंड का अंश)। पांचवां रेडियोआइसोटोप, कार्बन-14, का आधा जीवन 5730 वर्ष है।

प्रकृति में कार्बन-14 की सान्द्रता अत्यंत कम है। उदाहरण के लिए, आधुनिक पौधों में, इस समस्थानिक का एक परमाणु 10 9 कार्बन-12 और कार्बन-13 परमाणुओं के लिए खाता है। हालांकि, परमाणु हथियारों और परमाणु प्रौद्योगिकी के आगमन के साथ, कार्बन -14 वायुमंडलीय नाइट्रोजन के साथ धीमी न्यूट्रॉन की बातचीत से कृत्रिम रूप से प्राप्त होता है, इसलिए इसकी मात्रा लगातार बढ़ रही है।

किस पृष्ठभूमि को "सामान्य" माना जाता है, इस दृष्टिकोण के संबंध में कुछ परंपरा है। इस प्रकार, कई देशों में प्रति व्यक्ति 2.4 mSv की "औसत ग्रहीय" वार्षिक प्रभावी खुराक के साथ, यह मान 7-9 mSv/वर्ष है। अर्थात्, अनादिकाल से, लाखों लोग प्राकृतिक खुराक भार की स्थितियों में रहते हैं, जो औसत से कई गुना अधिक हैं। चिकित्सा अध्ययन और जनसांख्यिकीय आंकड़े बताते हैं कि यह किसी भी तरह से उनके जीवन को प्रभावित नहीं करता है, उनके स्वास्थ्य और उनकी संतानों के स्वास्थ्य पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है।

"सामान्य" प्राकृतिक पृष्ठभूमि की अवधारणा की पारंपरिकता के बारे में बोलते हुए, कोई भी ग्रह पर कई स्थानों को इंगित कर सकता है जहां प्राकृतिक विकिरण का स्तर न केवल कई बार औसत से अधिक होता है, बल्कि दसियों गुना (तालिका), दसियों और सैकड़ों हजारों निवासी इस प्रभाव के संपर्क में हैं। और यह भी आदर्श है, यह उनके स्वास्थ्य को भी प्रभावित नहीं करता है। इसके अलावा, उच्च विकिरण पृष्ठभूमि वाले कई क्षेत्र सदियों से बड़े पैमाने पर पर्यटन (समुद्री तटों) और मान्यता प्राप्त रिसॉर्ट्स (कोकेशियान मिनरलनी वोडी, कार्लोवी वैरी, आदि) के स्थान रहे हैं।

अंतरिक्ष रेडियोधर्मी है। विकिरण से छिपाना असंभव है। कल्पना कीजिए कि आप रेत के तूफान के बीच में खड़े हैं, और छोटे कंकड़ का एक भंवर लगातार आपके चारों ओर चक्कर लगा रहा है, जो आपकी त्वचा को नुकसान पहुंचाएगा। यह ब्रह्मांडीय विकिरण जैसा दिखता है। और यह रेडिएशन बहुत नुकसान करता है। लेकिन समस्या यह है कि कंकड़ और पृथ्वी के टुकड़ों के विपरीत, आयनीकरण विकिरण मानव मांस से उछलकर नहीं आता है। यह उसके माध्यम से एक इमारत के माध्यम से तोप के गोले की तरह जाता है। और यह रेडिएशन बहुत नुकसान करता है।

पिछले हफ्ते, रोचेस्टर मेडिकल सेंटर विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक अध्ययन के नतीजे प्रकाशित किए, जिसमें दिखाया गया है कि गैलेक्टिक विकिरण के लिए लंबे समय तक संपर्क, जो मंगल ग्रह की यात्रा करने वाले अंतरिक्ष यात्री उजागर हो सकते हैं, अल्जाइमर रोग का खतरा बढ़ा सकते हैं।

इस अध्ययन के बारे में मीडिया रिपोर्ट्स पढ़कर मुझे उत्सुकता होने लगी। हम आधी सदी से अधिक समय से लोगों को अंतरिक्ष में भेज रहे हैं। हमारे पास अंतरिक्ष यात्रियों की एक पूरी पीढ़ी का अनुसरण करने का अवसर है - क्योंकि ये लोग बूढ़े होते और मरते हैं। और हम आज अंतरिक्ष में जाने वालों के स्वास्थ्य की लगातार निगरानी कर रहे हैं। वैज्ञानिक कार्य, जैसा कि रोचेस्टर विश्वविद्यालय में किया जाता है, चूहों और चूहों जैसे प्रयोगशाला जानवरों पर किया जाता है। वे हमें भविष्य के लिए तैयार करने में मदद करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। लेकिन हम अतीत के बारे में क्या जानते हैं? क्या विकिरण उन लोगों को प्रभावित करता है जो पहले ही अंतरिक्ष में जा चुके हैं? यह इस समय कक्षा में रहने वालों को कैसे प्रभावित करता है?

आज के अंतरिक्ष यात्रियों और भविष्य के अंतरिक्ष यात्रियों के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है। अंतर पृथ्वी ही है।

गैलेक्टिक कॉस्मिक रेडिएशन, जिसे कभी-कभी कॉस्मिक रेडिएशन कहा जाता है, ठीक वही है जो शोधकर्ताओं के बीच सबसे बड़ी चिंता का कारण बनता है। यह कणों और परमाणुओं के टुकड़ों से बना है जो सुपरनोवा के निर्माण से आ सकते हैं। इस विकिरण का अधिकांश भाग, लगभग 90%, हाइड्रोजन परमाणुओं से अलग किए गए प्रोटॉन से बना है। ये कण लगभग प्रकाश की गति से आकाशगंगा में उड़ते हैं।

और फिर वे पृथ्वी पर प्रहार करते हैं। हमारे ग्रह में कुछ रक्षा तंत्र हैं जो हमें ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव से बचाते हैं। सबसे पहले, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र कुछ कणों को पीछे हटाता है और कुछ को पूरी तरह से अवरुद्ध कर देता है। इस बाधा को पार करने वाले कण हमारे वायुमंडल में परमाणुओं से टकराने लगते हैं।

यदि आप एक बड़े लेगो टॉवर को सीढ़ियों से नीचे फेंकते हैं, तो यह छोटे-छोटे टुकड़ों में बिखर जाएगा जो प्रत्येक नए कदम पर इससे दूर उड़ जाएगा। हमारे वातावरण में और गांगेय विकिरण के साथ भी लगभग यही होता है। कण परमाणुओं से टकराते हैं और नए कण बनाने के लिए अलग हो जाते हैं। ये नए कण फिर से किसी चीज से टकराते हैं और फिर से अलग हो जाते हैं। हर कदम पर वे ऊर्जा खो देते हैं। कण धीमे हो जाते हैं और धीरे-धीरे कमजोर हो जाते हैं। जब तक वे पृथ्वी की सतह पर "रुक" जाते हैं, तब तक उनके पास गांगेय ऊर्जा का शक्तिशाली भंडार नहीं होता है जो उनके पास पहले था। यह रेडिएशन काफी कम खतरनाक होता है। लेगो का एक छोटा टुकड़ा उनसे इकट्ठे हुए टॉवर की तुलना में बहुत कमजोर है।

हमारे द्वारा अंतरिक्ष में भेजे गए सभी अंतरिक्ष यात्रियों के लिए, पृथ्वी के सुरक्षात्मक अवरोधों ने बहुत मदद की, कम से कम आंशिक रूप से। फ्रांसिस कुकिनोटा ने मुझे इस बारे में बताया। वह मनुष्यों पर विकिरण के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए नासा के कार्यक्रम के वैज्ञानिक निदेशक हैं। यही वह व्यक्ति है जो आपको बता सकता है कि अंतरिक्ष यात्रियों के लिए विकिरण कितना हानिकारक है। उनके अनुसार, चंद्रमा के लिए अपोलो की उड़ानों के अपवाद के साथ, एक व्यक्ति पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की सीमा के भीतर अंतरिक्ष में मौजूद है। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन, उदाहरण के लिए, वायुमंडल से ऊपर है, लेकिन रक्षा की पहली परत में अभी भी गहरा है। हमारे अंतरिक्ष यात्री पूरी तरह से ब्रह्मांडीय विकिरण के संपर्क में नहीं हैं।

इसके अलावा, इस तरह के प्रभाव में वे काफी कम समय के लिए हैं। अंतरिक्ष में सबसे लंबी उड़ान एक वर्ष से थोड़ी अधिक समय तक चली। और यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि विकिरण से होने वाली क्षति का संचयी प्रभाव होता है। जब आप आईएसएस पर छह महीने बिताते हैं तो आप बहुत कम जोखिम लेते हैं, जब आप मंगल की बहु-वर्षीय यात्रा पर जाते हैं (अब तक सिद्धांत रूप में)।

लेकिन दिलचस्प और परेशान करने वाली बात क्या है, कुकिनोटा ने मुझे बताया, कि इन सभी रक्षा तंत्रों के साथ भी, हम देख रहे हैं कि विकिरण अंतरिक्ष यात्रियों को कैसे प्रभावित कर रहा है।

एक बहुत ही अप्रिय चीज मोतियाबिंद है - आंख के लेंस में परिवर्तन, जिससे यह धुंधला हो जाता है। क्‍योंकि धुँधले लेंस के माध्‍यम से कम रोशनी आँखों में प्रवेश करती है, मोतियाबिंद से ग्रस्‍त लोग बदतर देख सकते हैं। 2001 में, कुसीनोटा और उनके सहयोगियों ने अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य पर चल रहे एक अध्ययन के आंकड़ों की समीक्षा की और निम्नलिखित निष्कर्ष पर पहुंचे। अंतरिक्ष यात्री जो विकिरण की उच्च खुराक के संपर्क में थे (क्योंकि उन्होंने अंतरिक्ष में अधिक उड़ानें बनाईं या अपने मिशन की प्रकृति के कारण *) कम विकिरण खुराक वाले लोगों की तुलना में मोतियाबिंद विकसित होने की अधिक संभावना थी।

संभवतः कैंसर का खतरा भी बढ़ जाता है, हालांकि इस तरह के जोखिम को मापना और सटीक विश्लेषण करना मुश्किल है। तथ्य यह है कि हमारे पास महामारी विज्ञानियों का डेटा नहीं है कि अंतरिक्ष यात्री किस प्रकार के विकिरण के संपर्क में हैं। हम हिरोशिमा और नागासाकी की परमाणु बमबारी के बाद कैंसर के मामलों की संख्या जानते हैं, लेकिन यह विकिरण गांगेय विकिरण के बराबर नहीं है। विशेष रूप से, Cucinotta VHF आयनों के बारे में सबसे अधिक चिंतित है - अत्यधिक परमाणु उच्च-ऊर्जा कण।

ये बहुत भारी कण होते हैं और ये बहुत तेजी से चलते हैं। पृथ्वी की सतह पर हम उनके प्रभावों का अनुभव नहीं करते हैं। हमारे ग्रह के रक्षा तंत्र द्वारा उन्हें हटा दिया जाता है, धीमा कर दिया जाता है और टुकड़ों में तोड़ दिया जाता है। हालांकि, वीएचएफ आयन विकिरण की तुलना में अधिक नुकसान और अधिक विविध नुकसान पहुंचा सकते हैं जिससे रेडियोलॉजिस्ट परिचित हैं। हम यह जानते हैं क्योंकि वैज्ञानिक अंतरिक्ष यात्रा से पहले और बाद में अंतरिक्ष यात्रियों के रक्त के नमूनों की तुलना करते हैं।

कुसीनोटा इसे प्री-फ्लाइट चेक कहते हैं। कक्षा में लॉन्च करने से पहले वैज्ञानिक एक अंतरिक्ष यात्री से रक्त का नमूना लेते हैं। जब एक अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष में होता है, तो वैज्ञानिक अपने द्वारा लिए गए रक्त को विभाजित करते हैं और इसे अलग-अलग डिग्री के गामा विकिरण के संपर्क में लाते हैं। यह उस हानिकारक विकिरण की तरह है जिसका हम कभी-कभी पृथ्वी पर सामना करते हैं। फिर, जब अंतरिक्ष यात्री वापस लौटता है, तो वे इन गामा-किरण वाले रक्त के नमूनों की तुलना अंतरिक्ष में वास्तव में उसके साथ हुई घटनाओं से करते हैं। "हम अलग-अलग अंतरिक्ष यात्रियों में दो से तीन गुना अंतर देखते हैं," कुकिनोटा ने मुझे बताया।

सौर विकिरण जैसी अवधारणा बहुत पहले ही ज्ञात हो गई थी। जैसा कि कई अध्ययनों से पता चला है, यह वायु आयनीकरण के स्तर को बढ़ाने के लिए हमेशा दोषी नहीं है।

यह लेख 18 वर्ष से अधिक आयु के व्यक्तियों के लिए अभिप्रेत है।

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लौकिक विकिरण: सत्य या मिथक?

कॉस्मिक किरणें विकिरण हैं जो एक सुपरनोवा के विस्फोट के दौरान प्रकट होती हैं, और सूर्य पर थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप भी होती हैं। किरणों की उत्पत्ति की विभिन्न प्रकृति भी उनकी मुख्य विशेषताओं को प्रभावित करती है। हमारे सौर मंडल के बाहर अंतरिक्ष से प्रवेश करने वाली ब्रह्मांडीय किरणों को सशर्त रूप से दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है - गैलेक्टिक और इंटरगैलेक्टिक। बाद वाली प्रजातियां सबसे कम अध्ययन की गई हैं, क्योंकि इसमें प्राथमिक विकिरण की सांद्रता न्यूनतम है। अर्थात्, इंटरगैलेक्टिक विकिरण का कोई विशेष महत्व नहीं है, क्योंकि यह हमारे वातावरण में पूरी तरह से बेअसर है।

दुर्भाग्य से, हमारी आकाशगंगा से आने वाली किरणों के बारे में बहुत कम कहा जा सकता है जिसे मिल्की वे कहा जाता है। इस तथ्य के बावजूद कि इसका आकार 10,000 प्रकाश वर्ष से अधिक है, आकाशगंगा के एक छोर पर विकिरण क्षेत्र में कोई भी परिवर्तन तुरंत दूसरे को परेशान करने के लिए वापस आ जाएगा।

अंतरिक्ष से विकिरण का खतरा

प्रत्यक्ष ब्रह्मांडीय विकिरण एक जीवित जीव के लिए हानिकारक है, इसलिए इसका प्रभाव मनुष्य के लिए बेहद खतरनाक है। सौभाग्य से, हमारी पृथ्वी वायुमंडल से घने गुंबद द्वारा इन अंतरिक्ष एलियंस से मज़बूती से सुरक्षित है। यह पृथ्वी पर सभी जीवन के लिए एक उत्कृष्ट सुरक्षा के रूप में कार्य करता है, क्योंकि यह प्रत्यक्ष ब्रह्मांडीय विकिरण को बेअसर करता है। लेकिन पूरी तरह से नहीं। जब यह हवा से टकराता है, तो यह आयनीकरण विकिरण के छोटे कणों में टूट जाता है, जिनमें से प्रत्येक अपने परमाणुओं के साथ व्यक्तिगत प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है। इस प्रकार, अंतरिक्ष से उच्च-ऊर्जा विकिरण कमजोर हो जाता है और द्वितीयक विकिरण बनाता है। साथ ही, यह अपनी घातकता खो देता है - विकिरण का स्तर एक्स-रे के समान ही हो जाता है। लेकिन आपको डरना नहीं चाहिए - यह विकिरण पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरने के दौरान पूरी तरह से गायब हो जाता है। ब्रह्मांडीय किरणों के स्रोत चाहे जो भी हों, और उनमें कितनी शक्ति नहीं होगी, हमारे ग्रह की सतह पर रहने वाले व्यक्ति के लिए खतरा न्यूनतम है। यह केवल अंतरिक्ष यात्रियों को ही ठोस नुकसान पहुंचा सकता है। वे प्रत्यक्ष ब्रह्मांडीय विकिरण के संपर्क में हैं, क्योंकि उनके पास वातावरण के रूप में कोई प्राकृतिक सुरक्षा नहीं है।

ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा छोड़ी गई ऊर्जा मुख्य रूप से पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को प्रभावित करती है। चार्ज किए गए आयनकारी कण सचमुच उस पर बमबारी करते हैं और सबसे सुंदर वायुमंडलीय घटना का कारण बनते हैं -। लेकिन यह सब नहीं है - रेडियोधर्मी कण, उनकी प्रकृति के कारण, विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक्स के संचालन में खराबी पैदा करने में सक्षम हैं। और अगर पिछली शताब्दी में इससे ज्यादा परेशानी नहीं हुई, तो हमारे समय में यह एक बहुत ही गंभीर समस्या है, क्योंकि आधुनिक जीवन के सबसे महत्वपूर्ण पहलू इलेक्ट्रिक्स से जुड़े हैं।

लोग अंतरिक्ष से भी इन आगंतुकों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, हालांकि ब्रह्मांडीय किरणों का तंत्र बहुत विशिष्ट होता है। आयनित कण (अर्थात् द्वितीयक विकिरण) पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को प्रभावित करते हैं, जिससे वातावरण में तूफान आते हैं। हर कोई जानता है कि मानव शरीर में पानी होता है, जो चुंबकीय कंपन के लिए अतिसंवेदनशील होता है। इस प्रकार, ब्रह्मांडीय विकिरण हृदय प्रणाली को प्रभावित करता है, और मौसम पर निर्भर लोगों में खराब स्वास्थ्य का कारण बनता है। यह, ज़ाहिर है, अप्रिय है, लेकिन किसी भी तरह से घातक नहीं है।

पृथ्वी को सौर विकिरण से कौन बचाता है?

सूर्य एक तारा है, जिसकी गहराई में लगातार विभिन्न थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं होती हैं, जो मजबूत ऊर्जा उत्सर्जन के साथ होती हैं। इन आवेशित कणों को सौर हवा कहा जाता है और हमारी पृथ्वी पर, या बल्कि इसके चुंबकीय क्षेत्र पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है। यह उसके साथ है कि आयनित कण परस्पर क्रिया करते हैं, जो सौर हवा का आधार बनते हैं।

दुनिया भर के वैज्ञानिकों के नवीनतम शोध के अनुसार, हमारे ग्रह का प्लाज्मा खोल सौर हवा को बेअसर करने में विशेष भूमिका निभाता है। यह इस प्रकार होता है: सौर विकिरण पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से टकराता है और बिखर जाता है। जब यह बहुत अधिक होता है, तो प्लाज्मा शेल को झटका लगता है, और एक इंटरेक्शन प्रक्रिया होती है जो शॉर्ट सर्किट के समान होती है। इस तरह के संघर्ष का नतीजा सुरक्षा कवच में दरार हो सकता है। लेकिन प्रकृति ने इसका भी पूर्वाभास कर लिया है - ठंडे प्लाज्मा की धाराएँ पृथ्वी की सतह से उठती हैं और कमजोर सुरक्षा के स्थानों की ओर भागती हैं। इस प्रकार, हमारे ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र अंतरिक्ष से एक झटका दर्शाता है।

लेकिन यह तथ्य बताने योग्य है कि सौर विकिरण, ब्रह्मांडीय विकिरण के विपरीत, अभी भी पृथ्वी पर गिरता है। उसी समय, आपको व्यर्थ चिंता नहीं करनी चाहिए, क्योंकि वास्तव में यह सूर्य की ऊर्जा है, जिसे हमारे ग्रह की सतह पर बिखरी अवस्था में गिरना चाहिए। इस प्रकार, यह पृथ्वी की सतह को गर्म करता है और उस पर जीवन के विकास में मदद करता है। इसलिए, यह विभिन्न प्रकार के विकिरणों के बीच स्पष्ट रूप से अंतर करने के लायक है, क्योंकि उनमें से कुछ न केवल नकारात्मक प्रभाव डालते हैं, बल्कि जीवित जीवों के सामान्य कामकाज के लिए भी आवश्यक हैं।

हालांकि, पृथ्वी पर सभी पदार्थ समान रूप से सौर विकिरण के लिए अतिसंवेदनशील नहीं होते हैं। ऐसी सतहें हैं जो इसे दूसरों की तुलना में अधिक अवशोषित करती हैं। ये, एक नियम के रूप में, न्यूनतम स्तर के अल्बेडो (सौर विकिरण को प्रतिबिंबित करने की क्षमता) के साथ अंतर्निहित सतहें हैं - ये पृथ्वी, जंगल, रेत हैं।

इस प्रकार, पृथ्वी की सतह पर तापमान, साथ ही दिन के उजाले की अवधि, सीधे इस बात पर निर्भर करती है कि वायुमंडल कितना सौर विकिरण अवशोषित करता है। मैं यह कहना चाहूंगा कि ऊर्जा की मुख्य मात्रा अभी भी हमारे ग्रह की सतह तक पहुंचती है, क्योंकि पृथ्वी का वायु खोल केवल इन्फ्रारेड किरणों के लिए बाधा के रूप में कार्य करता है। लेकिन यूवी किरणें केवल आंशिक रूप से बेअसर होती हैं, जिससे मनुष्यों और जानवरों में त्वचा की कुछ समस्याएं होती हैं।

मानव शरीर पर सौर विकिरण का प्रभाव

सौर विकिरण के इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम की किरणों के संपर्क में आने पर, थर्मल प्रभाव स्पष्ट रूप से प्रकट होता है। यह रक्त वाहिकाओं के विस्तार में योगदान देता है, हृदय प्रणाली को उत्तेजित करता है, त्वचा की श्वसन को सक्रिय करता है। नतीजतन, शरीर की मुख्य प्रणालियां आराम करती हैं, एंडोर्फिन (खुशी के हार्मोन) का उत्पादन बढ़ जाता है, जिसमें एक एनाल्जेसिक और विरोधी भड़काऊ प्रभाव होता है। गर्मी चयापचय प्रक्रियाओं को भी प्रभावित करती है, चयापचय को सक्रिय करती है।

सौर विकिरण के प्रकाश उत्सर्जन का एक महत्वपूर्ण फोटोकैमिकल प्रभाव होता है, जो ऊतकों में महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को सक्रिय करता है। इस प्रकार का सौर विकिरण किसी व्यक्ति को बाहरी दुनिया में स्पर्श की सबसे महत्वपूर्ण प्रणालियों में से एक - दृष्टि का उपयोग करने की अनुमति देता है। यह इन क्वांटा के लिए है कि हमें इस बात के लिए आभारी होना चाहिए कि हम सब कुछ रंगों में देखते हैं।

महत्वपूर्ण प्रभावित करने वाले कारक

इन्फ्रारेड सौर विकिरण भी मस्तिष्क गतिविधि को उत्तेजित करता है और मानव मानसिक स्वास्थ्य के लिए जिम्मेदार है। यह भी महत्वपूर्ण है कि इस विशेष प्रकार की सौर ऊर्जा हमारे जैविक लय को प्रभावित करती है, यानी गतिविधि और नींद के चरण।

प्रकाश कणों के बिना, कई महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं खतरे में होंगी, जो अनिद्रा और अवसाद सहित विभिन्न बीमारियों के विकास से भरा हुआ है। इसके अलावा, प्रकाश सौर विकिरण के न्यूनतम संपर्क के साथ, किसी व्यक्ति की कार्य क्षमता काफी कम हो जाती है, और शरीर में अधिकांश प्रक्रियाएं धीमी हो जाती हैं।

यूवी विकिरण हमारे शरीर के लिए काफी उपयोगी है, क्योंकि यह प्रतिरक्षात्मक प्रक्रियाओं को भी ट्रिगर करता है, अर्थात यह शरीर की सुरक्षा को उत्तेजित करता है। यह पोर्फिराइट के उत्पादन के लिए भी जरूरी है - हमारी त्वचा में पौधे क्लोरोफिल का एक एनालॉग। हालाँकि, यूवी किरणों की अधिकता से जलन हो सकती है, इसलिए यह जानना बहुत ज़रूरी है कि अधिकतम सौर गतिविधि की अवधि के दौरान खुद को इससे कैसे ठीक से बचाया जाए।

जैसा कि आप देख सकते हैं, हमारे शरीर के लिए सौर विकिरण के लाभ निर्विवाद हैं। बहुत से लोग इस बात को लेकर बहुत चिंतित हैं कि क्या भोजन इस प्रकार के विकिरण को अवशोषित करता है और क्या दूषित खाद्य पदार्थ खाना खतरनाक है। मैं दोहराता हूं - सौर ऊर्जा का लौकिक या परमाणु विकिरण से कोई लेना-देना नहीं है, जिसका अर्थ है कि आपको इससे डरना नहीं चाहिए। हां, और इससे बचना व्यर्थ होगा ... कोई भी अभी तक सूर्य से बचने का रास्ता नहीं खोज रहा है।

07.12.2016

रेडियोधर्मी जोखिम की तीव्रता को निर्धारित करने के लिए क्यूरियोसिटी रोवर में आरएडी उपकरण लगा है। मंगल की अपनी उड़ान के दौरान, क्यूरियोसिटी ने विकिरण पृष्ठभूमि को मापा और आज नासा के साथ काम करने वाले वैज्ञानिकों ने इन परिणामों के बारे में बात की। चूंकि रोवर एक कैप्सूल में उड़ान भरता है, और विकिरण संवेदक अंदर स्थित होता है, ये माप व्यावहारिक रूप से विकिरण पृष्ठभूमि के अनुरूप होते हैं जो एक मानवयुक्त अंतरिक्ष यान में मौजूद होंगे।

आरएडी उपकरण में तीन ठोस सिलिकॉन वेफर्स होते हैं जो डिटेक्टर के रूप में कार्य करते हैं। इसके अतिरिक्त, इसमें सीज़ियम आयोडाइड क्रिस्टल होता है, जिसका उपयोग एक सिंटिलेटर के रूप में किया जाता है। रेड लैंडिंग के दौरान जेनिथ को देखने और 65 डिग्री पर क्षेत्र पर कब्जा करने के लिए तैयार है।

वास्तव में, यह एक विकिरण दूरबीन है जो एक विस्तृत श्रृंखला में आयनकारी विकिरण और आवेशित कणों को पकड़ती है।

अवशोषित विकिरण एक्सपोजर की समकक्ष खुराक आईएसएस की खुराक से 2 गुना अधिक है।

मंगल ग्रह के लिए छह महीने की उड़ान लगभग पृथ्वी की कक्षा में बिताए गए एक वर्ष के बराबर है। यह देखते हुए कि अभियान की कुल अवधि लगभग 500 दिन होनी चाहिए, दृष्टिकोण आशावादी नहीं है।

एक व्यक्ति के लिए 1 सीवर्ट के संचित विकिरण से कैंसर का खतरा 5% तक बढ़ जाता है। नासा अपने अंतरिक्ष यात्रियों को अपने करियर पर 3% से अधिक जोखिम या 0.6 सीवर्ट जमा करने की अनुमति नहीं देता है।

अंतरिक्ष यात्रियों की जीवन प्रत्याशा उनके देशों में औसत से कम है। कम से कम एक चौथाई मौतें कैंसर के कारण होती हैं।

उड़ान भरने वाले 112 रूसी कॉस्मोनॉट्स में से 28 अब हमारे बीच नहीं हैं। पांच लोगों की मृत्यु हो गई: यूरी गगारिन - लड़ाकू पर, व्लादिमीर कोमारोव, जॉर्जी डोब्रोवल्स्की, व्लादिस्लाव वोल्कोव और विक्टर पाटसेव - जब पृथ्वी की कक्षा से लौट रहे थे। खराब गुणवत्ता वाली शराब के साथ जहर खाने से वसीली लाज़रेव की मौत हो गई।

तारकीय महासागर के 22 अन्य विजेताओं में से नौ की मृत्यु का कारण ऑन्कोलॉजी था। अनातोली लेवचेंको (47), यूरी अर्टुखिन (68), लेव डेमिन (72), व्लादिमीर वासुतिन (50), गेन्नेडी स्ट्रेकालोव (64), गेन्नेडी सराफानोव (63), कोंस्टेंटिन फ़ोकटिस्टोव (83), विटाली सेवस्त्यानोव (75) की कैंसर से मृत्यु हो गई ). कैंसर से मरने वाले एक और अंतरिक्ष यात्री की मौत का आधिकारिक कारण खुलासा नहीं किया गया है। पृथ्वी के बाहर की उड़ानों के लिए, सबसे स्वस्थ, सबसे मजबूत चुने जाते हैं।

तो, 22 कॉस्मोनॉट्स में से नौ कैंसर से होने वाली मौतें 40.9% बनाती हैं। अब पूरे देश के लिए समान आँकड़ों की ओर मुड़ते हैं। पिछले साल, 1,768,500 रूसियों ने इस दुनिया को छोड़ दिया (रोसस्टैट डेटा)। वहीं, 173.2 हजार की मौत बाहरी कारणों (परिवहन दुर्घटना, जहरीली शराब, आत्महत्या, हत्या) से हुई। यह 1 लाख 595 हजार 300 रह जाती है। ऑन्कोलॉजी ने कितने नागरिकों को बर्बाद कर दिया है? उत्तर: 265.1 हजार लोग। या 16.6%। तुलना करें: 40.9 और 16.6%। यह पता चला है कि आम नागरिक अंतरिक्ष यात्रियों की तुलना में 2.5 गुना कम बार कैंसर से मरते हैं।

यूएस एस्ट्रोनॉट कॉर्प्स के लिए ऐसी कोई सूचना नहीं है। लेकिन यहां तक ​​​​कि खंडित डेटा भी गवाही देते हैं: ऑन्कोलॉजी भी अमेरिकी स्टारगेज़र्स को नीचे गिराती है। यहाँ एक भयानक बीमारी के पीड़ितों की अधूरी सूची है: जॉन स्विगर्ट जूनियर - बोन मैरो कैंसर, डोनाल्ड स्लेटन - ब्रेन कैंसर, चार्ल्स विच - ब्रेन कैंसर, डेविड वॉकर - कैंसर, एलन शेपर्ड - ल्यूकेमिया, जॉर्ज लोव - कोलन कैंसर, रोनाल्ड पेरिस - ब्रेन ट्यूमर ब्रेन।

पृथ्वी की कक्षा में एक उड़ान के दौरान, चालक दल के प्रत्येक सदस्य को इस तरह का जोखिम मिलता है जैसे कि एक्स-रे कमरे में उसकी 150-400 बार जांच की गई हो।

इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि ISS पर दैनिक खुराक 1 mSv (पृथ्वी पर एक व्यक्ति के लिए वार्षिक स्वीकार्य खुराक) तक है, अंतरिक्ष यात्रियों की कक्षा में रहने की अधिकतम अवधि उनके पूरे करियर के लिए लगभग 600 दिनों तक सीमित है।

मंगल पर ही, विकिरण अंतरिक्ष की तुलना में लगभग दो गुना कम होना चाहिए, इसमें वातावरण और धूल के निलंबन के कारण, यानी आईएसएस के स्तर के अनुरूप, लेकिन सटीक संकेतक अभी तक प्रकाशित नहीं हुए हैं। धूल भरी आंधियों के दिनों में रेड संकेतक दिलचस्प होंगे - आइए जानें कि मंगल ग्रह की धूल कितनी अच्छी विकिरण स्क्रीन है।

अब निकट-पृथ्वी की कक्षा में होने का रिकॉर्ड 55 वर्षीय सर्गेई क्रिकेलेव का है - उनके खाते में 803 दिन हैं। लेकिन उन्होंने उन्हें रुक-रुक कर स्कोर किया - कुल मिलाकर उन्होंने 1988 से 2005 तक 6 उड़ानें भरीं।

अंतरिक्ष में विकिरण मुख्य रूप से दो स्रोतों से आता है: सूर्य से फ्लेयर्स और कोरोनल इजेक्शन के दौरान, और कॉस्मिक किरणों से जो सुपरनोवा विस्फोटों या हमारी और अन्य आकाशगंगाओं में अन्य उच्च-ऊर्जा घटनाओं के दौरान उत्पन्न होती हैं।

दृष्टांत में: सौर "पवन" और पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर की परस्पर क्रिया।

कॉस्मिक किरणें ग्रहों के बीच की यात्रा में विकिरण का बड़ा हिस्सा बनाती हैं। वे प्रति दिन 1.8 mSv के विकिरण शेयर के लिए जिम्मेदार हैं। सूर्य से क्यूरियोसिटी का केवल तीन प्रतिशत एक्सपोजर जमा होता है। यह इस तथ्य के कारण भी है कि उड़ान अपेक्षाकृत शांत समय में हुई। चमक कुल खुराक को बढ़ाती है, और यह प्रति दिन 2 mSv तक पहुंच जाती है।

चोटियाँ सौर ज्वालाओं के कारण हैं।

वर्तमान तकनीकी साधन कम ऊर्जा वाले सौर विकिरण के विरुद्ध अधिक प्रभावी हैं। उदाहरण के लिए, एक सुरक्षात्मक कैप्सूल से लैस करना संभव है जहां सौर फ्लेयर्स के दौरान अंतरिक्ष यात्री छिप सकते हैं। हालांकि, 30 सेमी एल्यूमीनियम की दीवारें भी इंटरस्टेलर कॉस्मिक किरणों से रक्षा नहीं करेंगी। लीड शायद बेहतर मदद करेगा, लेकिन इससे जहाज के द्रव्यमान में काफी वृद्धि होगी, जिसका अर्थ है कि इसे लॉन्च करने और इसे तेज करने की लागत।

पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में एक अंतर्ग्रहीय अंतरिक्ष यान को इकट्ठा करना आवश्यक हो सकता है - विकिरण से बचाने के लिए भारी सीसे की प्लेटों को लटकाना। या असेंबली के लिए चंद्रमा का उपयोग करें, जहां अंतरिक्ष यान का वजन कम होगा।

जोखिम को कम करने का सबसे प्रभावी साधन नए प्रकार के इंजन होने चाहिए जो मंगल और वापस जाने के लिए उड़ान के समय को काफी कम कर देंगे। नासा वर्तमान में सौर विद्युत प्रणोदन और परमाणु तापीय प्रणोदन पर काम कर रहा है। पहले वाला सैद्धांतिक रूप से आधुनिक रासायनिक इंजनों की तुलना में 20 गुना तेज गति से गति कर सकता है, लेकिन कम प्रणोद के कारण त्वरण बहुत लंबा होगा। इस तरह के इंजन के साथ एक उपकरण को एक क्षुद्रग्रह को टो करने के लिए भेजा जाना चाहिए जिसे नासा अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा बाद की यात्राओं के लिए चंद्र कक्षा में कब्जा करना और स्थानांतरित करना चाहता है।

VASIMR परियोजना के तहत इलेक्ट्रिक जेट इंजनों में सबसे आशाजनक और उत्साहजनक विकास किया जा रहा है। लेकिन मंगल की यात्रा करने के लिए, सौर पैनल पर्याप्त नहीं होंगे - आपको एक रिएक्टर की जरूरत है।

एक परमाणु ताप इंजन आधुनिक प्रकार के रॉकेटों की तुलना में लगभग तीन गुना अधिक विशिष्ट आवेग विकसित करता है। इसका सार सरल है: रिएक्टर रासायनिक रॉकेट के लिए आवश्यक ऑक्सीकरण एजेंट के उपयोग के बिना काम करने वाली गैस (मान लिया गया हाइड्रोजन) को उच्च तापमान पर गर्म करता है। इस मामले में, ताप तापमान की सीमा केवल उस सामग्री द्वारा निर्धारित की जाती है जिससे इंजन स्वयं बनाया जाता है।

लेकिन ऐसी सादगी भी मुश्किलें पैदा करती है - कर्षण को नियंत्रित करना बहुत मुश्किल है। नासा इस समस्या को हल करने की कोशिश कर रहा है, लेकिन एनआरई के विकास को प्राथमिकता नहीं मानता।

एक परमाणु रिएक्टर का उपयोग अभी भी वादा कर रहा है कि ऊर्जा के उस हिस्से में एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जो अतिरिक्त रूप से अपने स्वयं के रिएक्टर से ब्रह्मांडीय विकिरण और विकिरण दोनों से पायलटों की रक्षा करेगा। वही तकनीक चंद्रमा या क्षुद्रग्रहों पर पानी की निकासी को लाभदायक बनाएगी, यानी यह अंतरिक्ष के व्यावसायिक उपयोग को अतिरिक्त रूप से प्रोत्साहित करेगी।

हालाँकि अब यह सैद्धांतिक तर्क से ज्यादा कुछ नहीं है, यह संभव है कि ऐसी योजना सौर मंडल के अन्वेषण के नए स्तर की कुंजी बन जाएगी।

अंतरिक्ष और सैन्य चिप्स के लिए अतिरिक्त आवश्यकताएं।

सबसे पहले - विश्वसनीयता के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताएं (दोनों ही क्रिस्टल और मामला), कंपन और अधिभार के प्रतिरोध, आर्द्रता, तापमान सीमा बहुत व्यापक है, क्योंकि सैन्य उपकरण -40C में काम करना चाहिए, और जब 100C तक गरम किया जाता है।

तब - परमाणु विस्फोट के हानिकारक कारकों का प्रतिरोध - ईएमपी, गामा / न्यूट्रॉन विकिरण की एक बड़ी तात्कालिक खुराक। विस्फोट के समय सामान्य ऑपरेशन संभव नहीं हो सकता है, लेकिन कम से कम डिवाइस को अपरिवर्तनीय रूप से क्षतिग्रस्त नहीं होना चाहिए।

और अंत में - यदि माइक्रोक्रिकिट अंतरिक्ष के लिए है - विकिरण की कुल खुराक के रूप में मापदंडों की स्थिरता धीरे-धीरे जमा होती है और ब्रह्मांडीय विकिरण के भारी आवेशित कणों के साथ मिलने के बाद जीवित रहती है।

विकिरण माइक्रोक्रिस्किट को कैसे प्रभावित करता है?

"कणों के टुकड़े" में ब्रह्मांडीय विकिरण में 90% प्रोटॉन (यानी हाइड्रोजन आयन), 7% हीलियम नाभिक (अल्फा कण), ~1% भारी परमाणु और ~1% इलेक्ट्रॉन होते हैं। खैर, तारे (सूर्य सहित), आकाशगंगाओं के नाभिक, मिल्की वे - प्रचुर मात्रा में न केवल दृश्य प्रकाश के साथ, बल्कि एक्स-रे और गामा विकिरण के साथ भी सब कुछ रोशन करते हैं। सौर ज्वालाओं के दौरान - सूर्य से विकिरण 1000-1000000 गुना बढ़ जाता है, जो एक गंभीर समस्या हो सकती है (भविष्य के लोगों के लिए और पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर के बाहर वर्तमान अंतरिक्ष यान दोनों के लिए)।

स्पष्ट कारण के लिए ब्रह्मांडीय विकिरण में कोई न्यूट्रॉन नहीं हैं - मुक्त न्यूट्रॉन का आधा जीवन 611 सेकंड होता है, और वे प्रोटॉन में बदल जाते हैं। सूर्य से भी, एक न्यूट्रॉन उड़ नहीं सकता, सिवाय शायद बहुत सापेक्षिक गति के। न्यूट्रॉन की एक छोटी संख्या पृथ्वी से आती है, लेकिन ये ट्राइफल्स हैं।

पृथ्वी के चारों ओर आवेशित कणों के 2 बेल्ट हैं - तथाकथित विकिरण: प्रोटॉन से ~ 4000 किमी की ऊँचाई पर, और इलेक्ट्रॉनों से ~ 17000 किमी की ऊँचाई पर। वहां के कण बंद कक्षाओं में चलते हैं, जिन्हें पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। ब्राजीलियाई चुंबकीय विसंगति भी है - जहां आंतरिक विकिरण बेल्ट 200 किमी की ऊंचाई तक पृथ्वी के करीब आती है।

इलेक्ट्रॉन, गामा और एक्स-रे।

जब गामा और एक्स-रे विकिरण (द्वितीयक सहित, तंत्र के शरीर के साथ इलेक्ट्रॉनों की टक्कर के कारण प्राप्त) microcircuit से गुजरता है, तो ट्रांजिस्टर के गेट ढांकता हुआ चार्ज धीरे-धीरे जमा होने लगता है, और तदनुसार, के पैरामीटर ट्रांजिस्टर धीरे-धीरे बदलने लगते हैं - ट्रांजिस्टर की दहलीज वोल्टेज और लीकेज करंट। एक साधारण नागरिक डिजिटल माइक्रोक्रिकिट 5000 रेड के बाद सामान्य रूप से काम करना बंद कर सकता है (हालांकि, एक व्यक्ति 500-1000 रेड के बाद काम करना बंद कर सकता है)।

इसके अलावा, गामा और एक्स-रे माइक्रोक्रिकिट के अंदर सभी पीएन जंक्शनों को छोटी "सौर बैटरी" की तरह काम करते हैं - और अगर अंतरिक्ष में आमतौर पर अपर्याप्त विकिरण होता है, तो परमाणु विस्फोट के दौरान माइक्रोक्रिकिट के संचालन को बहुत प्रभावित करता है, गामा का प्रवाह और फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के कारण माइक्रोक्रिकिट के संचालन को बाधित करने के लिए एक्स-रे पहले से ही पर्याप्त हो सकते हैं।

300-500 किमी (जहां लोग उड़ते हैं) की कम कक्षा में, वार्षिक खुराक क्रमशः 100 रेड या उससे कम हो सकती है, यहां तक ​​​​कि 10 वर्षों में भी संचित खुराक को नागरिक माइक्रोक्रिकिट द्वारा सहन किया जाएगा। लेकिन उच्च कक्षाओं में> 1000 किमी, वार्षिक खुराक 10000-20000 रेड हो सकती है, और साधारण माइक्रोक्रिकिट्स कुछ ही महीनों में घातक खुराक प्राप्त कर लेंगे।

भारी आवेशित कण (HPC) - प्रोटॉन, अल्फा कण और उच्च-ऊर्जा आयन

यह अंतरिक्ष इलेक्ट्रॉनिक्स की सबसे बड़ी समस्या है - टीजीसीएच में इतनी उच्च ऊर्जा होती है कि वे माइक्रोक्रिकिट (उपग्रह निकाय के साथ) के माध्यम से "छेद" करते हैं, और चार्ज के "लूप" को पीछे छोड़ देते हैं। सबसे अच्छा, यह एक सॉफ़्टवेयर त्रुटि (0 बन जाता है 1 या इसके विपरीत - एकल-ईवेंट अपसेट, SEU) का कारण बन सकता है, सबसे खराब - थाइरिस्टर लैचअप (सिंगल-इवेंट लैचअप, SEL) तक ले जाता है। लैच्ड चिप में, बिजली जमीन पर शॉर्ट हो जाती है, करंट बहुत अधिक जा सकता है, और चिप के दहन का कारण बन सकता है। यदि आपके पास जलने से पहले बिजली बंद करने और इसे जोड़ने का समय है, तो सब कुछ हमेशा की तरह काम करेगा।

शायद फोबोस-ग्रंट के साथ ठीक यही हुआ था - आधिकारिक संस्करण के अनुसार, गैर-विकिरण-प्रतिरोधी आयातित मेमोरी चिप्स पहले से ही दूसरी कक्षा में विफल हो गए थे, और यह केवल टीएसपी (कुल संचित विकिरण खुराक के अनुसार) के कारण संभव है कम कक्षा, एक नागरिक चिप लंबे समय तक काम कर सकती है)।

यह लैचिंग है जो विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए सभी प्रकार के सॉफ़्टवेयर ट्रिक्स के साथ अंतरिक्ष में पारंपरिक स्थलीय माइक्रोक्रिस्किट के उपयोग को सीमित करता है।

यदि आप अंतरिक्ष यान को सीसे से सुरक्षित करते हैं तो क्या होता है?

गांगेय ब्रह्मांडीय किरणों के साथ, 3 * 1020 eV की ऊर्जा वाले कण कभी-कभी हम तक पहुँचते हैं, अर्थात। 300000000 टीवी। मानव-समझने योग्य इकाइयों में, यह लगभग 50J है, अर्थात। एक प्राथमिक कण में ऊर्जा एक छोटे-कैलिबर स्पोर्ट्स पिस्टल की गोली की तरह होती है।

जब ऐसा कोई कण टकराता है, उदाहरण के लिए, विकिरण सुरक्षा के एक सीसे के परमाणु के साथ, तो यह बस उसे टुकड़ों में फाड़ देता है। टुकड़ों में भी विशाल ऊर्जा होगी, और वे अपने रास्ते में आने वाली हर चीज को तोड़ देंगे। अंततः - भारी तत्वों की सुरक्षा जितनी अधिक होगी - उतने ही अधिक टुकड़े और द्वितीयक विकिरण हमें प्राप्त होंगे। स्थलीय परमाणु रिएक्टरों से केवल अपेक्षाकृत हल्के विकिरण को सीसा बहुत अधिक क्षीण कर सकता है।

उच्च-ऊर्जा गामा विकिरण का एक समान प्रभाव होता है - यह एक फोटोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के कारण भारी परमाणुओं को टुकड़े-टुकड़े करने में भी सक्षम है।

एक्स-रे ट्यूब के उदाहरण का उपयोग करके चल रही प्रक्रियाओं पर विचार किया जा सकता है।

कैथोड से इलेक्ट्रॉन भारी धातु एनोड की ओर उड़ते हैं, और इसके साथ टकराने पर ब्रेम्सस्ट्रालुंग के कारण एक्स-रे उत्पन्न होते हैं।

जब ब्रह्मांडीय विकिरण से एक इलेक्ट्रॉन हमारे जहाज पर आता है, तो हमारी विकिरण सुरक्षा एक प्राकृतिक एक्स-रे ट्यूब में बदल जाएगी, जो हमारे नाजुक माइक्रोक्रिस्किट और इससे भी अधिक नाजुक जीवित जीवों के बगल में होगी।

इन सभी समस्याओं के कारण, भारी तत्वों से विकिरण परिरक्षण, जैसा कि पृथ्वी पर होता है, अंतरिक्ष में उपयोग नहीं किया जाता है। वे ज्यादातर एल्यूमीनियम, हाइड्रोजन (विभिन्न पॉलीथीन, आदि से) से युक्त सुरक्षा का उपयोग करते हैं, क्योंकि इसे केवल उप-परमाणु कणों में तोड़ा जा सकता है - और यह बहुत अधिक कठिन है, और इस तरह की सुरक्षा कम माध्यमिक विकिरण उत्पन्न करती है।

लेकिन किसी भी मामले में, टीजीसीएच से कोई सुरक्षा नहीं है, इसके अलावा - अधिक सुरक्षा - उच्च-ऊर्जा कणों से अधिक माध्यमिक विकिरण, इष्टतम मोटाई लगभग 2-3 मिमी एल्यूमीनियम है। सबसे मुश्किल काम हाइड्रोजन सुरक्षा और थोड़े भारी तत्वों (तथाकथित ग्रेडेड-जेड) का संयोजन है - लेकिन यह शुद्ध "हाइड्रोजन" सुरक्षा से बहुत बेहतर नहीं है। सामान्य तौर पर, ब्रह्मांडीय विकिरण को लगभग 10 गुना कम किया जा सकता है, और बस इतना ही।