कॉस्मिक किरणें और विकिरण. सार: “ब्रह्मांडीय विकिरण

रूसी दार्शनिक एन.एफ. फेडोरोव (1828 - 1903) यह घोषणा करने वाले पहले व्यक्ति थे कि मानव जाति के विकास के लिए लोगों को एक रणनीतिक मार्ग के रूप में सभी बाहरी अंतरिक्ष की खोज का मार्ग अपनाना होगा। उन्होंने इस तथ्य की ओर ध्यान आकर्षित किया कि केवल इतना विशाल क्षेत्र ही सारी आध्यात्मिक ऊर्जा, मानवता की सभी शक्तियों को अपनी ओर आकर्षित करने में सक्षम है, जो आपसी घर्षण पर बर्बाद हो जाती हैं या छोटी-छोटी बातों पर बर्बाद हो जाती हैं। ... गहरे अंतरिक्ष सहित अंतरिक्ष के अनुसंधान और विकास की दिशा में सैन्य-औद्योगिक परिसर की औद्योगिक और वैज्ञानिक क्षमता को पुन: उन्मुख करने का उनका विचार मौलिक रूप से कम कर सकता है सैन्य ख़तराइस दुनिया में। व्यवहार में ऐसा होने के लिए, यह सबसे पहले उन लोगों के दिमाग में होना चाहिए जो वैश्विक निर्णय लेते हैं। ...

अंतरिक्ष अन्वेषण के रास्ते में समस्याएँ उत्पन्न होती हैं विभिन्न कठिनाइयाँ. माना जाता है कि मुख्य बाधा विकिरण की समस्या है, इस बारे में प्रकाशनों की एक सूची यहां दी गई है:

01/29/2004, समाचार पत्र "ट्रुड", "कक्षा में विकिरण";
("और यहाँ दुखद आँकड़े हैं। उड़ान भरने वाले हमारे 98 अंतरिक्ष यात्रियों में से 18 अब जीवित नहीं हैं, यानी हर पाँचवाँ। इनमें से चार की पृथ्वी पर लौटने पर गगारिन की विमान दुर्घटना में मृत्यु हो गई। चार की कैंसर से मृत्यु हो गई (अनातोली लेवचेंको 47 वर्ष के थे, व्लादिमीर वासुतिन - 50...)।")

2. मंगल ग्रह पर क्यूरियोसिटी रोवर की उड़ान के 254 दिनों के दौरान, विकिरण की खुराक 1 Sv से अधिक थी, अर्थात। औसतन 4 एमएसवी/दिन से अधिक।

3. जब अंतरिक्ष यात्री पृथ्वी के चारों ओर उड़ते हैं, तो विकिरण की खुराक 0.3 से 0.8 mSv/दिन () तक होती है।

4. विकिरण की खोज, इसके वैज्ञानिक अध्ययन और उद्योग द्वारा व्यावहारिक बड़े पैमाने पर विकास के बाद से, मानव शरीर पर विकिरण के प्रभाव सहित एक बड़ी मात्रा जमा हो गई है।
किसी अंतरिक्ष यात्री की बीमारी को अंतरिक्ष विकिरण के संपर्क से जोड़ने के लिए, अंतरिक्ष में उड़ान भरने वाले अंतरिक्ष यात्रियों की घटनाओं की तुलना नियंत्रण समूह के उन अंतरिक्ष यात्रियों की घटनाओं से करना आवश्यक है जो अंतरिक्ष में नहीं थे।

5. अंतरिक्ष इंटरनेट विश्वकोश www.astronaut.ru में अंतरिक्ष यात्रियों, अंतरिक्ष यात्रियों और ताइकोनॉट्स के बारे में सारी जानकारी शामिल है, जिन्होंने अंतरिक्ष में उड़ान भरी, साथ ही उड़ानों के लिए चुने गए उम्मीदवार, लेकिन जो अंतरिक्ष में नहीं गए।
इन आंकड़ों का उपयोग करते हुए, मैंने व्यक्तिगत छापों, जन्म और मृत्यु की तारीखों, मृत्यु के कारणों आदि के साथ यूएसएसआर/रूस के लिए एक सारांश तालिका तैयार की।
सारांशित डेटा तालिका में प्रस्तुत किया गया है:

	डेटाबेस में अंतरिक्ष विश्वकोश, इंसान	वे रहते हैं इंसान	मृत सभी कारणों से इंसान	मृत कैंसर से, इंसान
हमने अंतरिक्ष में उड़ान भरी	116 , जिसका कि 28 - 15 दिनों तक उड़ान समय के साथ, 45 - 16 से 200 दिनों तक उड़ान समय के साथ, 43 - 201 से 802 दिनों तक उड़ान समय के साथ	87 (औसत आयु - 61 वर्ष) जिसका कि 61 सेवानिवृत्त	29 (25%) औसत आयु - 61 वर्ष	7 (6%), जिसका कि 3 - 1-2 दिन के उड़ान समय के साथ, 3 - उड़ान समय 16-81 दिन के साथ 1 - 269 दिनों के उड़ान समय के साथ
अंतरिक्ष में नहीं उड़े	158	101 (औसत आयु - 63 वर्ष) जिसका कि 88 सेवानिवृत्त	57 (36%) औसत आयु - 59 वर्ष	11 (7%)

अंतरिक्ष में उड़ान भरने वाले लोगों के समूह और नियंत्रण समूह के बीच कोई महत्वपूर्ण और स्पष्ट अंतर नहीं हैं।
यूएसएसआर/रूस में कम से कम एक बार अंतरिक्ष में उड़ान भरने वाले 116 लोगों में से 67 लोगों की व्यक्तिगत अंतरिक्ष उड़ान का समय 100 दिनों (अधिकतम 803 दिन) से अधिक था, उनमें से 3 की 64, 68 और 69 वर्ष की आयु में मृत्यु हो गई। मृतकों में से एक को कैंसर था. बाकी नवंबर 2013 तक जीवित हैं, जिनमें अधिकतम उड़ान घंटों (382 से 802 दिनों तक) के साथ खुराक (210 - 440 mSv) और 0.55 mSv की औसत दैनिक खुराक वाले 20 अंतरिक्ष यात्री शामिल हैं। यह दीर्घकालिक अंतरिक्ष उड़ानों की विकिरण सुरक्षा की पुष्टि करता है।

6. यूएसएसआर में परमाणु उद्योग के निर्माण के वर्षों के दौरान विकिरण जोखिम की बढ़ी हुई खुराक प्राप्त करने वाले लोगों के स्वास्थ्य पर कई अन्य डेटा भी हैं। इस प्रकार, "पीए मयाक में": "1950-1952 में। बाहरी गामा की खुराक दरें (तकनीकी उपकरणों के पास विकिरण 15-180 mR/h तक पहुंच गई। 600 देखे गए संयंत्र श्रमिकों के लिए बाहरी विकिरण की वार्षिक खुराक 1.4-1.9 Sv/वर्ष थी। कुछ मामलों में, बाहरी विकिरण की अधिकतम वार्षिक खुराक 7- तक पहुंच गई। 8 सेंट/वर्ष...
दीर्घकालिक विकिरण बीमारी से पीड़ित 2,300 श्रमिकों में से, 40-50 वर्षों के अवलोकन के बाद, 1,200 लोग 75 वर्ष की औसत आयु में 2.6 GY की औसत कुल खुराक के साथ जीवित रहते हैं। और 1100 मौतों में से (औसत खुराक 3.1 Gy), मृत्यु के कारणों के अनुपात में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है घातक ट्यूमर, लेकिन उनकी औसत आयु 65 वर्ष थी।”
"परमाणु विरासत की समस्याएं और उन्हें हल करने के तरीके।" - ई.वी. के सामान्य संपादकीय के तहत। इवस्त्रतोवा, ए.एम. अगापोवा, एन.पी. लावेरोवा, एल.ए. बोल्शोवा, आई.आई. लिंग. — 2012 — 356 पी. - टी1. (डाउनलोड करना)

7. "...1945 में हिरोशिमा और नागासाकी पर परमाणु बमबारी से बचे लगभग 100,000 लोगों से जुड़े व्यापक शोध से पता चला है कि जबकि कैंसर है एकमात्र कारणइस जनसंख्या समूह में मृत्यु दर में वृद्धि।
“हालांकि, साथ ही, विकिरण के प्रभाव में कैंसर का विकास विशिष्ट नहीं है; यह अन्य प्राकृतिक या मानव निर्मित कारकों (धूम्रपान, वायु, जल, खाद्य प्रदूषण) के कारण भी हो सकता है रसायनवगैरह।)। विकिरण केवल उस जोखिम को बढ़ाता है जो इसके बिना मौजूद होता है। उदाहरण के लिए, रूसी डॉक्टरों का मानना ​​​​है कि कैंसर के विकास में खराब पोषण का योगदान 35% है, और धूम्रपान - 31% है। और विकिरण का योगदान, गंभीर जोखिम के साथ भी, 10% से अधिक नहीं है।"()


(स्रोत: "लिक्विडेटर्स। चेरनोबिल के रेडियोलॉजिकल परिणाम", वी. इवानोव, मॉस्को, 2010 (डाउनलोड)

8. “आधुनिक चिकित्सा में, रेडियोथेरेपी कैंसर के इलाज के तीन प्रमुख तरीकों में से एक है (अन्य दो कीमोथेरेपी और पारंपरिक सर्जरी हैं)। साथ ही, साइड इफेक्ट की गंभीरता के आधार पर, विकिरण चिकित्सा को सहन करना बहुत आसान है। विशेष रूप से गंभीर मामलों में, रोगियों को बहुत अधिक कुल खुराक मिल सकती है - 6 ग्रे तक (इस तथ्य के बावजूद कि लगभग 7-8 ग्रे की खुराक घातक है!)। लेकिन इतनी बड़ी खुराक के साथ भी, जब रोगी ठीक हो जाता है, तो वह अक्सर एक स्वस्थ व्यक्ति के पूर्ण जीवन में लौट आता है - यहां तक ​​कि विकिरण चिकित्सा क्लीनिक के पूर्व रोगियों द्वारा पैदा हुए बच्चों में भी विकिरण से जुड़ी जन्मजात आनुवंशिक असामान्यताओं के कोई लक्षण नहीं दिखते हैं।
यदि आप तथ्यों पर ध्यान से विचार करें और उनका वजन करें, तो रेडियोफोबिया जैसी घटना - विकिरण और उससे जुड़ी हर चीज का एक अतार्किक डर - पूरी तरह से अतार्किक हो जाती है। वास्तव में: लोगों का मानना ​​​​है कि कुछ भयानक हुआ है जब डोसीमीटर डिस्प्ले प्राकृतिक पृष्ठभूमि को कम से कम दो गुना दिखाता है - और साथ ही वे ख़ुशी से रेडॉन स्रोतों पर अपने स्वास्थ्य में सुधार करने के लिए जाते हैं, जहां पृष्ठभूमि दस गुना या अधिक हो सकती है। आयनकारी विकिरण की बड़ी खुराक घातक बीमारियों से ग्रस्त मरीजों को ठीक कर देती है - और साथ ही, गलती से विकिरण क्षेत्र के संपर्क में आने वाला व्यक्ति स्पष्ट रूप से अपने स्वास्थ्य में गिरावट (यदि ऐसी कोई गिरावट होती है) को विकिरण के प्रभाव के लिए जिम्मेदार मानता है। ("चिकित्सा में विकिरण", यू.एस. कोर्याकोवस्की, ए.ए. अकाटोव, मॉस्को, 2009)
मृत्यु दर के आँकड़े बताते हैं कि यूरोप में हर तीसरा व्यक्ति मर जाता है विभिन्न प्रकारकैंसर रोग.
घातक ट्यूमर के इलाज के मुख्य तरीकों में से एक विकिरण चिकित्सा है, जो लगभग 70% कैंसर रोगियों के लिए आवश्यक है, जबकि रूस में केवल 25% जरूरतमंद लोगों को ही यह प्राप्त होता है। ()

सभी संचित आंकड़ों के आधार पर, हम सुरक्षित रूप से कह सकते हैं: अंतरिक्ष अन्वेषण के दौरान विकिरण की समस्या बहुत अतिरंजित है और अंतरिक्ष अन्वेषण का मार्ग मानवता के लिए खुला है।

पी.एस. यह लेख पेशेवर पत्रिका "परमाणु रणनीति" में प्रकाशित हुआ था, और इससे पहले पत्रिका की वेबसाइट पर कई विशेषज्ञों द्वारा इसका मूल्यांकन किया गया था। वहां प्राप्त सर्वाधिक जानकारीपूर्ण टिप्पणी यहां दी गई है: " ब्रह्मांडीय विकिरण क्या है. यह सौर + गैलेक्टिक विकिरण है। सौर ऊर्जा, विशेषकर आकाशगंगा की तुलना में कई गुना अधिक तीव्र होती है सौर गतिविधि. यही मुख्य खुराक निर्धारित करता है। इसका घटक और ऊर्जा संरचना प्रोटॉन (90%) है और बाकी कम महत्वपूर्ण (विद्युत, गामा,...) है। प्रोटॉन के मुख्य अंश की ऊर्जा keV से 80-90 MeV तक होती है। (एक उच्च-ऊर्जा पूंछ भी है, लेकिन यह पहले से ही एक प्रतिशत का एक अंश है।) 80 MeV प्रोटॉन की सीमा ~7 (g/cm^2) या लगभग 2.5 सेमी एल्यूमीनियम है। वे। अंतरिक्ष यान की 2.5-3 सेमी मोटी दीवार में वे पूरी तरह से अवशोषित हो जाते हैं। यद्यपि प्रोटोन उत्पन्न होते हैं परमाणु प्रतिक्रियाएँएल्युमीनियम न्यूट्रॉन उत्पन्न करता है, लेकिन उत्पादन क्षमता कम है। इस प्रकार, जहाज की त्वचा के पीछे खुराक दर काफी अधिक है (चूंकि संकेतित ऊर्जा के प्रोटॉन के लिए फ्लक्स-खुराक रूपांतरण गुणांक बहुत बड़ा है)। और अंदर का स्तर काफी स्वीकार्य है, हालाँकि पृथ्वी की तुलना में अधिक है। एक विचारशील और सूक्ष्म पाठक तुरंत व्यंग्यात्मक ढंग से पूछेगा - विमान में क्या हुआ? आख़िरकार, वहाँ खुराक दर पृथ्वी की तुलना में बहुत अधिक है। उत्तर सही है. व्याख्या सरल है. उच्च-ऊर्जा सौर और गैलेक्टिक प्रोटॉन और नाभिक वायुमंडल के नाभिक (हैड्रॉन के कई उत्पादन की प्रतिक्रियाएं) के साथ बातचीत करते हैं, जिससे हैड्रॉन कैस्केड (शॉवर) बनता है। इसलिए, वायुमंडल में आयनकारी कणों के प्रवाह घनत्व का ऊंचाई वितरण अधिकतम होता है। इलेक्ट्रॉन-फोटॉन शावर के साथ भी ऐसा ही है। हेड्रोनिक और उदाहरण के लिए वर्षा वातावरण में विकसित और बुझ जाती है। वायुमंडल की मोटाई ~80-100 ग्राम/सेमी^2 (200 सेमी कंक्रीट या 50 सेमी लोहे के बराबर) है और अस्तर में एक अच्छा शॉवर बनाने के लिए पर्याप्त पदार्थ नहीं है। इसलिए स्पष्ट विरोधाभास - जहाज की सुरक्षा जितनी अधिक होगी, अंदर खुराक की दर उतनी ही अधिक होगी। इसलिए, मोटी सुरक्षा की तुलना में पतली सुरक्षा बेहतर है। लेकिन! 2-3 सेमी सुरक्षा की आवश्यकता है (परिमाण के क्रम से प्रोटॉन से खुराक कम कर देता है)। अब संख्याओं के लिए. मंगल ग्रह पर, क्यूरियोसिटी डोसीमीटर ने लगभग एक वर्ष में लगभग 1 Sv जमा किया। अधिक खुराक का कारण यह है कि डोसीमीटर में ऊपर उल्लिखित पतली सुरक्षात्मक स्क्रीन नहीं थी। लेकिन फिर भी, क्या 1 Sv बहुत है या थोड़ा? क्या यह घातक है? मेरे कुछ मित्र, परिसमापक, प्रत्येक ने लगभग 100 आर (बेशक गामा में, और हैड्रोन के संदर्भ में - कहीं 1 एसवी के आसपास) प्राप्त किया। वे आपसे और मुझसे बेहतर महसूस करते हैं। अक्षम नहीं. नियामक दस्तावेजों के अनुसार आधिकारिक दृष्टिकोण। - प्रादेशिक राज्य स्वच्छता निरीक्षण निकायों की अनुमति से, आप एक वर्ष में 0.2 Sv की नियोजित खुराक प्राप्त कर सकते हैं। (अर्थात् 1 एसवी के तुलनीय)। और विकिरण का अनुमानित स्तर जिसके लिए तत्काल हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है वह पूरे शरीर के लिए 1 Gy है (यह अवशोषित खुराक है, समकक्ष खुराक में लगभग 1 Sv के बराबर है।) और फेफड़ों के लिए - 6 Gy है। वे। उन लोगों के लिए जिन्हें 1 एसवी से कम की संपूर्ण शरीर खुराक मिली है और किसी हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं है। तो, यह इतना डरावना नहीं है. लेकिन निस्संदेह, ऐसी खुराकें न लेना ही बेहतर है। "

कहाँ μ – एक्स-रे विकिरण का द्रव्यमान क्षीणन गुणांक सेमी 2 /जी, एक्स/ ρ - सुरक्षा की द्रव्यमान मोटाई g/cm2. यदि कई परतों पर विचार किया जाए, तो घातांक के नीचे ऋण चिह्न के साथ कई पद होते हैं।

प्रति यूनिट समय एक्स-रे से अवशोषित विकिरण खुराक दर एन विकिरण की तीव्रता द्वारा निर्धारित मैं और द्रव्यमान अवशोषण गुणांक μ एन

एन = μ एन मैं

गणना के लिए, बड़े पैमाने पर विलुप्त होने और अवशोषण गुणांक विभिन्न अर्थएक्स-रे ऊर्जा एनआईएसटी एक्स-रे द्रव्यमान क्षीणन गुणांक के अनुसार ली जाती है।

तालिका 1 सुरक्षा से अवशोषित और समकक्ष विकिरण खुराक के लिए उपयोग किए गए मापदंडों और गणना परिणामों को दिखाती है।

तालिका नंबर एक।एक्स-रे विकिरण की विशेषताएं, अल में क्षीणन गुणांक और शरीर में अवशोषण गुणांक, सुरक्षा की मोटाई, प्रति दिन अवशोषित और समकक्ष विकिरण खुराक की गणना का परिणाम*

सूर्य से एक्स-रे			कोएफ़. कमजोर और अवशोषित		बाहरी सुरक्षा से अवशोषित और समतुल्य विकिरण खुराक, रेड/दिन (एमएसवी/दिन)
लंबाई लहरें, ए	ई, केवी	औसत प्रवाह, वाट/एम2	अल, सेमी 2 /जी	संगठन हड्डी, सेमी 2 /जी	1.5 ग्राम/सेमी2 (एलएम-5)	0.35 ग्राम/सेमी 2 (स्कैफ. क्रेचेट)	0.25 ग्राम/सेमी 2 (स्कैफ़. XA-25)	0.15 ग्राम/सेमी 2 (मचान XA-15)	0.25 ग्राम/सेमी 2 (स्कैफ़. XO-25)	0.21 ग्राम/सेमी 2 (मचान ओरलानएम)	0.17 ग्राम/सेमी2 (मचान A7L)
1,2560	10,0	1.0·10 -6	26,2	28,5	0,0000	0,0006	0,0083	0,1114	1,0892	1,2862	1,5190
0,6280	20,0	3.0·10 -9	3,44	4,00	0,0001	0,0038	0,0054	0,0075	0,0061	0,0063	0,0065
0,4189	30,0	1.0·10 -9	1,13	1,33	0,0003	0,0010	0,0010	0,0012	0,0009	0,0009	0,0009
कुल रेड/दिन: कुल एमएसवी/दिन:					0,000 0,004	0,005 0,054	0,015 0,147	0,120 1,202	1,0961 10,961	1,2934 12,934	1,5263 15,263

*ध्यान दें - एल्यूमीनियम समकक्ष में एलएम-5 सुरक्षा और "क्रेचेट", "एक्सए-25" और "एक्सए-15" स्पेससूट की मोटाई, जो 5.6, 1.3, 0.9 और 0.6 मिमी शीट एल्यूमीनियम से मेल खाती है; सुरक्षा की मोटाई "ХО-25", "ओरलान-एम" और ऊतक-समतुल्य पदार्थ की A7L, जो ऊतक-समतुल्य पदार्थ के 2.3, 1.9 और 1.5 मिमी से मेल खाती है।

इस तालिका का उपयोग एक्स-रे विकिरण तीव्रता के अन्य मूल्यों के लिए प्रति दिन विकिरण खुराक का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है, जिसे सारणीबद्ध प्रवाह मूल्य और प्रति दिन वांछित औसत के बीच अनुपात के गुणांक से गुणा किया जाता है। गणना परिणाम चित्र में दिखाए गए हैं। अवशोषित विकिरण खुराक के पैमाने के रूप में 3 और 4।

गणना से पता चलता है कि 1.5 ग्राम/सेमी 2 (या 5.6 मिमी अल) की ढाल वाला एक चंद्र मॉड्यूल सूर्य से नरम और कठोर एक्स-रे विकिरण को पूरी तरह से अवशोषित करता है। 4 नवंबर 2003 (2013 तक और 1976 से दर्ज) की सबसे शक्तिशाली चमक के लिए, चरम पर इसके एक्स-रे विकिरण की तीव्रता नरम विकिरण के लिए 28·10−4 डब्लू/एम2 और 4·10−4 डब्लू थी। /m2 कठोर विकिरण के लिए। प्रति दिन औसत तीव्रता क्रमशः 10 W/m2 दिन और 1.3 W/m2 होगी। चालक दल के लिए प्रतिदिन विकिरण की खुराक 8 रेड या 0.08 Gy है, जो मनुष्यों के लिए सुरक्षित है।

4 नवंबर 2003 जैसी घटनाओं की संभावना 37 वर्षों में 30 मिनट निर्धारित की गई है। या ~1/650000 घंटे−1 के बराबर। यह बहुत कम संभावना है. तुलना के लिए, औसत व्यक्ति अपने पूरे जीवन में ~300,000 घंटे घर से बाहर बिताता है, जो 1/2 की संभावना के साथ 4 नवंबर 2003 की एक्स-रे घटना का प्रत्यक्षदर्शी होने की संभावना से मेल खाता है।

एक स्पेससूट के लिए विकिरण आवश्यकताओं को निर्धारित करने के लिए, हम सूर्य पर एक्स-रे फ्लेयर्स पर विचार करते हैं, जब उनकी तीव्रता अधिकतम सौर गतिविधि की औसत दैनिक पृष्ठभूमि के सापेक्ष नरम विकिरण के लिए 50 गुना और कठोर विकिरण के लिए 1000 गुना बढ़ जाती है। चित्र के अनुसार. 4, ऐसी घटनाओं की संभावना 30 वर्षों में 3 प्रकोप है। नरम एक्स-रे विकिरण की तीव्रता 4.3 वाट/एम2 दिन और कठोर एक्स-रे विकिरण के लिए - 0.26 डब्ल्यू/एम2 के बराबर होगी।

चंद्र स्पेससूट की विकिरण आवश्यकताएँ और पैरामीटर

चंद्रमा की सतह पर एक स्पेससूट में, एक्स-रे से समतुल्य विकिरण खुराक बढ़ जाती है।

विकिरण तीव्रता के सारणीबद्ध मूल्यों के लिए "क्रेचेट" स्पेससूट का उपयोग करते समय, विकिरण की खुराक 5 mrad/दिन होगी। एक्स-रे विकिरण से सुरक्षा 1.2-1.3 मिमी एल्यूमीनियम शीट द्वारा प्रदान की जाती है, जिससे विकिरण की तीव्रता ~e9=7600 गुना कम हो जाती है। एल्यूमीनियम शीट की छोटी मोटाई का उपयोग करते समय, विकिरण की खुराक बढ़ जाती है: 0.9 मिमी अल के लिए - 15 mrad/दिन, 0.6 मिमी Al के लिए - 120 mrad/दिन।

IAEA के अनुसार, इस तरह के पृष्ठभूमि विकिरण को मनुष्यों के लिए एक सामान्य स्थिति के रूप में पहचाना जाता है।

जब सूर्य से विकिरण शक्ति 0.86 वाट/मीटर 2 दिन के मान तक बढ़ जाती है, तो 0.6 मिमी अल की सुरक्षा के लिए विकिरण खुराक 1.2 रेड/एस्स के बराबर होती है, जो सामान्य की सीमा पर है और खतरनाक स्थितियाँमानव स्वास्थ्य के लिए.

चंद्र स्पेससूट "क्रेचेट"। खुले बैकपैक हैच का दृश्य जिसके माध्यम से अंतरिक्ष यात्री स्पेससूट में प्रवेश करता है। सोवियत चंद्र कार्यक्रम के हिस्से के रूप में, एक ऐसा स्पेससूट बनाना आवश्यक था जो पर्याप्त अनुमति दे लंबे समय तकचंद्रमा पर सीधे काम करें. इसे "क्रेचेट" कहा गया और यह "ओरलान" स्पेससूट का प्रोटोटाइप बन गया, जिसका उपयोग आज बाहरी अंतरिक्ष में काम के लिए किया जाता है। वजन 106 किलो.

ऊतक-समतुल्य सुरक्षा (पॉलिमर जैसे मायलर, नायलॉन, फेल्ट, फाइबरग्लास) का उपयोग करने पर विकिरण की खुराक परिमाण के क्रम से बढ़ जाती है। तो ओरलान-एम स्पेससूट के लिए, ऊतक-समतुल्य पदार्थ के 0.21 ग्राम/सेमी 2 की सुरक्षा के साथ, विकिरण की तीव्रता ~e3=19 गुना कम हो जाती है और शरीर के हड्डी के ऊतकों के लिए एक्स-रे विकिरण से विकिरण की खुराक होगी 1.29 रेड/सार। सुरक्षा के लिए 0.25 ग्राम/सेमी 2 और 0.17 ग्राम/सेमी 2, क्रमशः 1.01 और 1.53 रेड/एस.

अपोलो 16 क्रू के सदस्य जॉन यंग (कमांडर), थॉमस मैटिंगली (कमांड मॉड्यूल पायलट) और चार्ल्स ड्यूक (लूनर मॉड्यूल पायलट) A7LB स्पेससूट पहने हुए हैं। ऐसा स्पेससूट अकेले पहनना मुश्किल है।

ए7एलबी स्पेससूट में यूजीन सर्नन, अपोलो 17 मिशन।

ए7एल - 1975 तक अपोलो कार्यक्रम में नासा के अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा उपयोग किया जाने वाला मुख्य प्रकार का स्पेससूट। बाहरी कपड़ों के एक भाग के साथ देखें। बाहरी कपड़ों में शामिल हैं: 1) आग प्रतिरोधी फाइबरग्लास कपड़ा जिसका वजन 2 किलोग्राम है, 2) स्क्रीन-वैक्यूम थर्मल इन्सुलेशन (ईवीटीआई) जो किसी व्यक्ति को धूप में अधिक गर्मी से बचाने के लिए और चंद्रमा की अप्रकाशित सतह पर अत्यधिक गर्मी के नुकसान से बचाता है, एक पैकेज है चमकदार एल्युमिनाइज्ड सतह वाली पतली मायलर और नायलॉन फिल्मों की 7 परतों में से, परतों के बीच डैक्रॉन फाइबर का एक पतला पर्दा बिछाया गया था, वजन 0.5 किलोग्राम था; 3) नियोप्रीन कोटिंग (3-5 मिमी मोटी) के साथ नायलॉन से बनी एक उल्का-विरोधी परत और वजन 2-3 किलोग्राम। स्पेससूट का आंतरिक आवरण टिकाऊ कपड़े, प्लास्टिक, रबरयुक्त कपड़े और रबर से बना था। आंतरिक आवरण का द्रव्यमान ~20 किग्रा है। किट में एक हेलमेट, दस्ताने, जूते और शीतलक शामिल थे। A7L एक्स्ट्राव्हीकुलर स्पेस सूट सेट का वजन 34.5 किलोग्राम है

सूर्य से विकिरण की तीव्रता में 0.86 वाट/मीटर 2 दिन की वृद्धि के साथ, ऊतक समकक्ष पदार्थ की सुरक्षा के लिए विकिरण खुराक 0.25 ग्राम/सेमी 2, 0.21 ग्राम/सेमी 2 और 0.17 ग्राम/सेमी 2 है। क्रमशः 10 .9, 12.9 और 15.3 rad/ess है। यह खुराक 500-700 मानव छाती एक्स-रे प्रक्रियाओं के बराबर है 10-15 रेड की एक खुराक तंत्रिका तंत्र और मानस को प्रभावित करती है, रक्त ल्यूकेमिया का खतरा 5% बढ़ जाता है, और माता-पिता के वंशजों में मानसिक मंदता देखी जाती है। . IAEA के मुताबिक, इस तरह के बैकग्राउंड रेडिएशन इंसानों के लिए बेहद गंभीर खतरा पैदा करते हैं।

4.3 वाट/एम2 दिन की एक्स-रे विकिरण तीव्रता के साथ, प्रति दिन विकिरण खुराक 50-75 रेड है और विकिरण रोगों का कारण बनता है।

ओरलान-एम स्पेससूट में अंतरिक्ष यात्री मिखाइल ट्यूरिन। सूट का उपयोग 1997 से 2009 तक एमआईआर स्टेशन और आईएसएस में किया गया था। वजन 112 किलोग्राम। वर्तमान में, आईएसएस ओरलान-एमके (आधुनिक, कम्प्यूटरीकृत) का उपयोग करता है। वजन 120 किलो.

सबसे आसान तरीका यह है कि एक अंतरिक्ष यात्री द्वारा सूर्य की सीधी किरणों के नीचे बिताए जाने वाले समय को घटाकर 1 घंटा कर दिया जाए। ओरलान-एम स्पेससूट में विकिरण की अवशोषित खुराक घटकर 0.5 रेड हो जाएगी। दूसरा तरीका छाया में काम करना है अंतरिक्ष स्टेशन, इस मामले में, उच्च बाहरी एक्स-रे विकिरण के बावजूद, अतिरिक्त वाहन गतिविधि की अवधि में काफी वृद्धि हो सकती है। यदि आप चंद्र आधार से बहुत दूर चंद्रमा की सतह पर हैं, तो त्वरित वापसी और आश्रय हमेशा संभव नहीं होता है। आप चंद्र परिदृश्य की छाया या एक्स-रे किरणों से छाते का उपयोग कर सकते हैं...

सरल कुशल तरीके सेसूर्य से एक्स-रे विकिरण के खिलाफ सुरक्षा एक स्पेससूट में शीट एल्यूमीनियम का उपयोग है। 0.9 मिमी अल (एल्यूमीनियम समकक्ष में मोटाई 0.25 ग्राम/सेमी 2) पर, सूट में औसत एक्स-रे पृष्ठभूमि से 67 गुना मार्जिन है। पृष्ठभूमि में 10 गुना वृद्धि के साथ 0.86 वाट/एम 2 दिन, विकिरण खुराक 0.15 रेड/दिन है। औसत पृष्ठभूमि से 4.3 वाट/मीटर 2 दिन के मान तक एक्स-रे प्रवाह में अचानक 50 गुना वृद्धि के साथ भी, प्रति दिन अवशोषित विकिरण खुराक 0.75 रेड से अधिक नहीं होगी।

0.7 मिमी अल (एल्यूमीनियम समकक्ष में मोटाई 0.20 ग्राम/सेमी 2) पर, सुरक्षा 35 गुना विकिरण मार्जिन बनाए रखती है। 0.86 वाट/एम2 दिन पर, विकिरण खुराक 0.38 रेड/दिन से अधिक नहीं होगी। 4.3 वाट/एम2 दिन पर, अवशोषित विकिरण खुराक 1.89 रेड से अधिक नहीं होगी।

जैसा कि गणना से पता चलता है, सुनिश्चित करने के लिए विकिरण सुरक्षा, 0.25 ग्राम/सेमी 2 एल्यूमीनियम समकक्ष के रूप में, 1.4 ग्राम/सेमी 2 के बराबर ऊतक की आवश्यकता होती है। स्पेससूट की व्यापक सुरक्षा के इस मूल्य के साथ, इसकी मोटाई कई गुना बढ़ जाएगी और इसकी उपयोगिता कम हो जाएगी।

परिणाम और निष्कर्ष

प्रोटॉन विकिरण के मामले में, ऊतक-समतुल्य सुरक्षा का एल्यूमीनियम पर 20-30% लाभ होता है।

एक्स-रे विकिरण के संपर्क में आने पर, पॉलिमर की तुलना में एल्यूमीनियम समकक्ष में सूट सुरक्षा को प्राथमिकता दी जाती है। यह निष्कर्ष डेविड स्मिथ और जॉन स्कोलो के शोध के परिणामों से मेल खाता है।

चंद्र स्पेससूट में दो सुरक्षा पैरामीटर होने चाहिए:

1) ऊतक-समतुल्य पदार्थों के स्पेससूट को प्रोटॉन विकिरण से बचाने के लिए पैरामीटर, 0.21 ग्राम/सेमी 2 से कम नहीं;
2) एक्स-रे विकिरण के समकक्ष एल्यूमीनियम में स्पेससूट का सुरक्षा पैरामीटर, 0.20 ग्राम/सेमी 2 से कम नहीं।

2.5-3 एम2 क्षेत्रफल वाले स्पेससूट के बाहरी आवरण में अल सुरक्षा का उपयोग करते समय, ओरलान-एमके पर आधारित स्पेससूट का वजन 5-6 किलोग्राम बढ़ जाएगा।

एक चंद्र स्पेससूट के लिए, अधिकतम सौर गतिविधि के वर्ष में सौर हवा और सूर्य से एक्स-रे से विकिरण की कुल अवशोषित खुराक 0.19 रेड/दिन (समकक्ष विकिरण खुराक - 8.22 mSv/दिन) होगी। इस तरह के स्पेससूट में सौर पवन के लिए 4 गुना विकिरण सुरक्षा मार्जिन और एक्स-रे विकिरण के लिए 35 गुना विकिरण सुरक्षा मार्जिन होता है। किसी अतिरिक्त सुरक्षात्मक उपाय, जैसे एल्युमीनियम विकिरण छाते, की आवश्यकता नहीं है।

ओरलान-एम स्पेससूट के लिए, क्रमशः 1.45 रेड/दिन (समकक्ष विकिरण खुराक - 20.77 एमएसवी/दिन)। सूट में सौर पवन के लिए 4 गुना विकिरण सुरक्षा मार्जिन है।

अपोलो मिशन के A7L (A7LB) स्पेससूट के लिए, क्रमशः 1.70 रेड/दिन (समकक्ष विकिरण खुराक - 23.82 mSv/दिन)। सूट में सौर पवन के लिए 3 गुना विकिरण सुरक्षा मार्जिन है।

आधुनिक ओरलान या A7L प्रकार के स्पेससूट में चंद्रमा की सतह पर लगातार 4 दिनों तक रहने पर, एक व्यक्ति को 0.06-0.07 Gy की विकिरण खुराक प्राप्त होती है, जो उसके स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा करती है। यह डेविड स्मिथ और जॉन स्कोलो के निष्कर्षों के अनुरूप है , आधुनिक स्पेससूट में सिस्लुनर बाहरी अंतरिक्ष में, 100 घंटों के भीतर, 10% की संभावना के साथ, एक व्यक्ति को 0.1 ग्रे से ऊपर विकिरण की एक खुराक प्राप्त होगी जो स्वास्थ्य और जीवन के लिए खतरनाक है। ऑरलान या ए7एल प्रकार के स्पेससूट के लिए अतिरिक्त एक्स-रे सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है, जैसे एल्यूमीनियम विकिरण छतरियां।

ओरलान बेस पर प्रस्तावित चंद्र स्पेससूट 4 दिनों में 0.76 रेड या 0.0076 Gy की विकिरण खुराक प्राप्त करता है। (स्पेससूट में चंद्रमा की सतह पर सौर हवा के संपर्क में रहने का एक घंटा दो छाती एक्स-रे के बराबर होता है।) IAEA के अनुसार, विकिरण जोखिम को मनुष्यों के लिए एक सामान्य स्थिति के रूप में पहचाना जाता है।

नासा चंद्रमा पर आगामी 2020 की मानवयुक्त उड़ान के लिए एक नए स्पेससूट का परीक्षण कर रहा है।

सौर हवा और सूर्य से एक्स-रे से विकिरण जोखिम के अलावा, एक प्रवाह भी है। इस पर बाद में और अधिक जानकारी।

अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन की कक्षा कई बार बढ़ाई गई है, और इसकी ऊंचाई अब 400 किमी से अधिक है। ऐसा उड़ान प्रयोगशाला को वायुमंडल की घनी परतों से दूर ले जाने के लिए किया गया था, जहां गैस के अणु अभी भी उड़ान को काफी धीमा कर देते हैं और स्टेशन की ऊंचाई कम हो जाती है। कक्षा को बार-बार समायोजित न करने के लिए, स्टेशन को और भी ऊंचा उठाना अच्छा होगा, लेकिन ऐसा नहीं किया जा सकता है। निचला (प्रोटॉन) विकिरण बेल्ट पृथ्वी से लगभग 500 किमी दूर शुरू होता है। किसी भी विकिरण बेल्ट (और उनमें से दो हैं) के अंदर एक लंबी उड़ान चालक दल के लिए विनाशकारी होगी।

अंतरिक्ष यात्री-परिसमापक

फिर भी, यह नहीं कहा जा सकता कि आईएसएस वर्तमान में जिस ऊंचाई पर उड़ान भर रहा है, वहां विकिरण सुरक्षा संबंधी कोई समस्या नहीं है। सबसे पहले, दक्षिण अटलांटिक क्षेत्र में तथाकथित ब्राज़ीलियाई, या दक्षिण अटलांटिक, चुंबकीय विसंगति है। यहां पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र शिथिल होने लगता है, और इसके साथ निचली विकिरण बेल्ट सतह के करीब दिखाई देती है। और आईएसएस अभी भी इस क्षेत्र में उड़ते हुए इसे छूता है।

दूसरे, अंतरिक्ष में एक व्यक्ति को गैलेक्टिक विकिरण से खतरा होता है - सुपरनोवा विस्फोटों या पल्सर, क्वासर और अन्य विषम तारकीय पिंडों की गतिविधि से उत्पन्न सभी दिशाओं से और जबरदस्त गति से आने वाले आवेशित कणों की एक धारा। इनमें से कुछ कण पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र (जो विकिरण बेल्ट के निर्माण में कारकों में से एक है) द्वारा बनाए रखा जाता है, जबकि दूसरा भाग वायुमंडल में गैस अणुओं के साथ टकराव में ऊर्जा खो देता है। कुछ पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है, जिससे एक छोटी सी रेडियोधर्मी पृष्ठभूमि हमारे ग्रह पर हर जगह मौजूद होती है। औसतन, पृथ्वी पर रहने वाला एक व्यक्ति जो विकिरण के स्रोतों से निपटता नहीं है, उसे सालाना 1 मिलीसीवर्ट (mSv) की खुराक मिलती है। ISS पर एक अंतरिक्ष यात्री 0.5−0.7 mSv कमाता है। दैनिक!

पृथ्वी की विकिरण पेटियाँ मैग्नेटोस्फीयर के क्षेत्र हैं जिनमें उच्च-ऊर्जा आवेशित कण जमा होते हैं। आंतरिक बेल्ट में मुख्य रूप से प्रोटॉन होते हैं, बाहरी में इलेक्ट्रॉन होते हैं। 2012 में, नासा उपग्रह द्वारा एक और बेल्ट की खोज की गई, जो दो ज्ञात बेल्टों के बीच स्थित है।

"एक दिलचस्प तुलना की जा सकती है," भौतिक और गणितीय विज्ञान के उम्मीदवार, रूसी विज्ञान अकादमी के चिकित्सा और जैविक समस्याओं के संस्थान में अंतरिक्ष यात्रियों की विकिरण सुरक्षा विभाग के प्रमुख व्याचेस्लाव शूरशकोव कहते हैं। — परमाणु ऊर्जा संयंत्र कर्मचारी के लिए अनुमेय वार्षिक खुराक 20 mSv मानी जाती है, जो एक सामान्य व्यक्ति को मिलने वाली खुराक से 20 गुना अधिक है। आपातकालीन प्रतिक्रिया विशेषज्ञों, इन विशेष रूप से प्रशिक्षित लोगों के लिए, अधिकतम वार्षिक खुराक 200 mSv है। यह सामान्य खुराक की तुलना में पहले से ही 200 गुना अधिक है और...लगभग उतना ही जितना एक अंतरिक्ष यात्री को आईएसएस पर एक साल तक काम करने के बाद मिलता है।''

वर्तमान में, दवा ने एक अधिकतम खुराक सीमा स्थापित की है जिससे बचने के लिए किसी व्यक्ति के जीवन के दौरान इसे पार नहीं किया जा सकता है गंभीर समस्याएँस्वास्थ्य के साथ. यह 1000 mSv, या 1 Sv है। इस प्रकार, एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र कर्मचारी भी अपने मानकों के साथ बिना किसी चिंता के पचास वर्षों तक चुपचाप काम कर सकता है। अंतरिक्ष यात्री केवल पांच वर्षों में अपनी सीमा समाप्त कर देगा। लेकिन, चार साल तक उड़ान भरने और अपनी कानूनी 800 mSv हासिल करने के बाद भी, उन्हें एक साल की अवधि की नई उड़ान पर अनुमति मिलने की संभावना नहीं है, क्योंकि सीमा से अधिक होने का खतरा होगा।

व्याचेस्लाव शुर्शकोव बताते हैं, "अंतरिक्ष में विकिरण के खतरे का एक अन्य कारक सूर्य की गतिविधि है, विशेष रूप से तथाकथित प्रोटॉन उत्सर्जन।" इजेक्शन के क्षण में कम समयआईएसएस पर एक अंतरिक्ष यात्री अतिरिक्त 30 mSv प्राप्त कर सकता है। यह अच्छा है कि सौर गतिविधि के 11-वर्षीय चक्र के दौरान सौर प्रोटोन घटनाएँ शायद ही कभी होती हैं - 1-2 बार। बुरी बात यह है कि ये प्रक्रियाएँ बेतरतीब ढंग से, यादृच्छिक क्रम में होती हैं और भविष्यवाणी करना मुश्किल होता है। मुझे ऐसी कोई बात याद नहीं है कि हमारे विज्ञान ने हमें आसन्न रिलीज के बारे में पहले से चेतावनी दी होगी। आमतौर पर चीजें अलग होती हैं. आईएसएस पर डॉसीमीटर अचानक पृष्ठभूमि में वृद्धि दिखाते हैं, हम सौर विशेषज्ञों को बुलाते हैं और पुष्टि प्राप्त करते हैं: हां, हमारे तारे की असामान्य गतिविधि देखी गई है। यह ऐसी अचानक होने वाली सौर प्रोटोन घटनाओं के कारण ही है कि हम कभी नहीं जान पाते कि एक अंतरिक्ष यात्री उड़ान से अपने साथ कितनी खुराक लाएगा।

कण जो आपको पागल कर देते हैं

मंगल ग्रह पर जाने वाले दल के लिए विकिरण की समस्या पृथ्वी पर शुरू होगी। 100 टन या उससे अधिक वजन वाले जहाज को कम-पृथ्वी की कक्षा में लंबे समय तक गति करनी होगी, और इस प्रक्षेपवक्र का कुछ हिस्सा विकिरण बेल्ट के अंदर से गुजरना होगा। ये अब घंटे नहीं, बल्कि दिन और सप्ताह हैं। अगला - मैग्नेटोस्फीयर और गैलेक्टिक विकिरण से परे अपने मूल रूप में बाहर निकलें, कई भारी आवेशित कण, जिनका प्रभाव "छाता" के नीचे होता है चुंबकीय क्षेत्रवहां जमीन कम लगती है.

व्याचेस्लाव शुर्शकोव कहते हैं, "समस्या यह है कि मानव शरीर के महत्वपूर्ण अंगों (उदाहरण के लिए, तंत्रिका तंत्र) पर कणों के प्रभाव का आज बहुत कम अध्ययन किया गया है। शायद विकिरण से अंतरिक्ष यात्री की स्मृति हानि हो सकती है, असामान्य व्यवहार संबंधी प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं और आक्रामकता हो सकती है। और यह बहुत संभव है कि ये प्रभाव किसी विशिष्ट खुराक से बंधे नहीं होंगे। जब तक पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के बाहर जीवित जीवों के अस्तित्व पर पर्याप्त डेटा जमा नहीं हो जाता, तब तक दीर्घकालिक अंतरिक्ष अभियानों पर जाना बहुत जोखिम भरा है।

जब विकिरण सुरक्षा विशेषज्ञ सुझाव देते हैं कि अंतरिक्ष यान डिजाइनर बायोप्रोटेक्शन को मजबूत करते हैं, तो वे एक पूरी तरह से तर्कसंगत प्रश्न के साथ जवाब देते हैं: "समस्या क्या है?" क्या किसी अंतरिक्ष यात्री की मृत्यु विकिरण बीमारी से हुई थी?” दुर्भाग्य से, बोर्ड पर प्राप्त विकिरण खुराक भविष्य के स्टारशिप भी नहीं हैं, लेकिन परिचित आईएसएस, हालांकि वे मानकों में फिट होते हैं, बिल्कुल भी हानिरहित नहीं हैं। किसी कारण से, सोवियत अंतरिक्ष यात्रियों ने अपनी दृष्टि के बारे में कभी शिकायत नहीं की - जाहिर है, वे अपने करियर के लिए डरते थे, लेकिन अमेरिकी डेटा स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि अंतरिक्ष विकिरण से मोतियाबिंद, लेंस के धुंधला होने का खतरा बढ़ जाता है। अंतरिक्ष यात्रियों के रक्त अध्ययन से पता चलता है कि प्रत्येक अंतरिक्ष उड़ान के बाद लिम्फोसाइटों में गुणसूत्र विपथन में वृद्धि होती है, जिसे चिकित्सा में ट्यूमर मार्कर माना जाता है। सामान्य तौर पर, यह निष्कर्ष निकाला गया कि जीवनकाल के दौरान 1 एसवी की अनुमेय खुराक प्राप्त करने से जीवन औसतन तीन साल कम हो जाता है।

चंद्रमा जोखिम

"चंद्र साजिश" के समर्थकों के "मजबूत" तर्कों में से एक यह दावा है कि विकिरण बेल्ट को पार करना और चंद्रमा पर होना, जहां कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं है, विकिरण बीमारी से अंतरिक्ष यात्रियों की अपरिहार्य मृत्यु का कारण होगा। अमेरिकी अंतरिक्ष यात्रीहमें वास्तव में पृथ्वी के विकिरण बेल्ट-प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन को पार करना था। लेकिन यह कुछ ही घंटों में हुआ, और मिशन के दौरान अपोलो क्रू द्वारा प्राप्त खुराक महत्वपूर्ण निकली, लेकिन आईएसएस के पुराने समय के लोगों द्वारा प्राप्त खुराक के बराबर थी। "बेशक, अमेरिकी भाग्यशाली थे," व्याचेस्लाव शुर्शकोव कहते हैं, "आखिरकार, उनकी उड़ानों के दौरान एक भी सौर प्रोटॉन घटना नहीं हुई। यदि ऐसा हुआ होता, तो अंतरिक्ष यात्रियों को सबलेथल खुराक मिलती - 30 mSv नहीं, बल्कि 3 Sv।

अपने तौलिए गीले करें!

व्याचेस्लाव शुर्शकोव कहते हैं, ''हम, विकिरण सुरक्षा के क्षेत्र में विशेषज्ञ, इस बात पर जोर देते हैं कि चालक दल की सुरक्षा को मजबूत किया जाए। उदाहरण के लिए, आईएसएस पर सबसे असुरक्षित अंतरिक्ष यात्रियों के केबिन हैं, जहां वे आराम करते हैं। कोई अतिरिक्त द्रव्यमान नहीं है, और केवल कुछ मिलीमीटर मोटी एक धातु की दीवार ही किसी व्यक्ति को बाहरी अंतरिक्ष से अलग करती है। यदि हम इस अवरोध को रेडियोलॉजी में स्वीकृत पानी के समतुल्य तक कम कर दें, तो यह केवल 1 सेमी पानी है। तुलना के लिए: पृथ्वी का वायुमंडल, जिसके अंतर्गत हम विकिरण से आश्रय लेते हैं, 10 मीटर पानी के बराबर है। हमने हाल ही में अंतरिक्ष यात्री केबिनों को पानी से लथपथ तौलिये और नैपकिन की एक अतिरिक्त परत से सुरक्षित करने का प्रस्ताव दिया है, जो विकिरण के प्रभाव को काफी कम कर देगा। विकिरण से बचाव के लिए दवाएँ विकसित की जा रही हैं, हालाँकि इनका उपयोग अभी तक आईएसएस पर नहीं किया गया है। शायद भविष्य में, चिकित्सा और आनुवंशिक इंजीनियरिंग का उपयोग करके, हम मानव शरीर को बेहतर बनाने में सक्षम होंगे ताकि उसके महत्वपूर्ण अंग विकिरण कारकों के प्रति अधिक प्रतिरोधी हों। लेकिन किसी भी मामले में, इस समस्या पर करीब से वैज्ञानिक ध्यान दिए बिना यह दूर की बात है अंतरिक्ष के लिए उड़ानआप भूल सकते हैं।"

ब्रह्माण्डीय विकिरण का प्रतिनिधित्व करता है बड़ी समस्याअंतरिक्ष यान डिजाइनरों के लिए. वे अंतरिक्ष यात्रियों को इससे बचाने का प्रयास करते हैं, जो चंद्रमा की सतह पर होंगे या ब्रह्मांड की गहराई में लंबी यात्रा पर जाएंगे। यदि आवश्यक सुरक्षा प्रदान नहीं की जाती है, तो ये कण, तीव्र गति से उड़ते हुए, अंतरिक्ष यात्री के शरीर में प्रवेश करेंगे और उसके डीएनए को नुकसान पहुंचाएंगे, जिससे कैंसर का खतरा बढ़ सकता है। दुर्भाग्य से, सब कुछ अभी भी है ज्ञात विधियाँसुरक्षाएँ या तो अप्रभावी या अव्यावहारिक हैं।
पारंपरिक रूप से अंतरिक्ष यान बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री, जैसे एल्यूमीनियम, कुछ अंतरिक्ष कणों को फँसाती है, लेकिन अंतरिक्ष में दीर्घकालिक मिशनों के लिए मजबूत सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
अमेरिकी एयरोस्पेस एजेंसी (नासा) पहली नजर में सबसे असाधारण विचारों को स्वेच्छा से स्वीकार कर लेती है। आख़िरकार, कोई भी निश्चित रूप से भविष्यवाणी नहीं कर सकता कि उनमें से कौन एक दिन अंतरिक्ष अनुसंधान में एक गंभीर सफलता बन जाएगा। एजेंसी के पास उन्नत अवधारणाओं के लिए एक विशेष संस्थान (NASA इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड कॉन्सेप्ट्स - एनआईएसी) है, जिसे बहुत लंबी अवधि के लिए ऐसे विकासों को संचित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस संस्थान के माध्यम से, नासा "शानदार पागलपन" के विकास के लिए विभिन्न विश्वविद्यालयों और संस्थानों को अनुदान वितरित करता है।
वर्तमान में निम्नलिखित विकल्प तलाशे जा रहे हैं:

कुछ सामग्रियों से सुरक्षा.कुछ सामग्रियों, जैसे पानी या पॉलीप्रोपाइलीन, में अच्छे सुरक्षात्मक गुण होते हैं। लेकिन उनके साथ एक अंतरिक्ष यान की सुरक्षा के लिए, उनमें से बहुत की आवश्यकता होगी, और जहाज का वजन अस्वीकार्य रूप से बड़ा हो जाएगा।
वर्तमान में, नासा के कर्मचारियों ने पॉलीथीन से संबंधित एक नई अल्ट्रा-मजबूत सामग्री विकसित की है, जिसे वे भविष्य के अंतरिक्ष यान को इकट्ठा करने में उपयोग करने की योजना बना रहे हैं। "अंतरिक्ष प्लास्टिक" धातु ढाल की तुलना में अंतरिक्ष यात्रियों को ब्रह्मांडीय विकिरण से बेहतर ढंग से बचाने में सक्षम होगा, लेकिन ज्ञात धातुओं की तुलना में बहुत हल्का है। विशेषज्ञों का मानना ​​है कि जब सामग्री को पर्याप्त गर्मी प्रतिरोध दिया जाता है, तो इससे अंतरिक्ष यान की त्वचा बनाना भी संभव होगा।
पहले, यह माना जाता था कि केवल एक पूर्ण धातु का खोल ही मानवयुक्त अंतरिक्ष यान को पृथ्वी के विकिरण बेल्ट - ग्रह के पास चुंबकीय क्षेत्र द्वारा रखे गए आवेशित कणों की धाराओं से गुजरने की अनुमति देगा। आईएसएस के लिए उड़ानों के दौरान इसका सामना नहीं किया गया, क्योंकि स्टेशन की कक्षा खतरनाक क्षेत्र से काफी नीचे से गुजरती है। इसके अलावा, अंतरिक्ष यात्रियों को सौर ज्वालाओं से खतरा है - गामा और एक्स-रे का एक स्रोत, और जहाज के कुछ हिस्से स्वयं माध्यमिक विकिरण में सक्षम हैं - विकिरण के साथ "पहली मुठभेड़" के दौरान गठित रेडियोआइसोटोप के क्षय के कारण।
अब वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि नया RXF1 प्लास्टिक इन समस्याओं से बेहतर तरीके से निपटता है, और इसका कम घनत्व इसके पक्ष में अंतिम तर्क नहीं है: रॉकेट की वहन क्षमता अभी भी पर्याप्त नहीं है। प्रयोगशाला परीक्षणों के परिणाम जिनमें इसकी तुलना एल्युमीनियम से की गई थी, ज्ञात हैं: RXF1 तीन गुना कम घनत्व पर तीन गुना अधिक भार का सामना कर सकता है और अधिक उच्च-ऊर्जा कणों को फँसा सकता है। पॉलिमर का अभी तक पेटेंट नहीं कराया गया है, इसलिए इसके निर्माण की विधि के बारे में नहीं बताया गया है। Lenta.ru science.nasa.gov के संदर्भ में यह रिपोर्ट करता है।

ज्वलनशील संरचनाएँ।विशेष रूप से टिकाऊ RXF1 प्लास्टिक से बना इन्फ्लेटेबल मॉड्यूल, लॉन्च होने पर न केवल अधिक कॉम्पैक्ट होगा, बल्कि ठोस मॉड्यूल की तुलना में हल्का भी होगा। इस्पात संरचना. बेशक, इसके डेवलपर्स को माइक्रोमीटराइट्स के खिलाफ पर्याप्त विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करने की आवश्यकता होगी, साथ ही " अंतरिक्ष मलबा“, लेकिन इसमें मौलिक रूप से कुछ भी असंभव नहीं है।
कुछ तो पहले से ही मौजूद है - निजी इन्फ्लेटेबल मानवरहित जहाज जेनेसिस II पहले से ही कक्षा में है। 2007 में लॉन्च किया गया रूसी मिसाइल"नीपर"। इसके अलावा, एक निजी कंपनी द्वारा बनाए गए उपकरण के लिए इसका वजन काफी प्रभावशाली है - 1300 किलोग्राम से अधिक।

सीएसएस (कमर्शियल स्पेस स्टेशन) स्काईवॉकर एक इन्फ़्लैटेबल ऑर्बिटल स्टेशन की एक व्यावसायिक परियोजना है। नासा 2011-2013 के लिए परियोजना का समर्थन करने के लिए लगभग 4 बिलियन डॉलर आवंटित कर रहा है। हम अंतरिक्ष और आकाशीय पिंडों की खोज के लिए इन्फ्लेटेबल मॉड्यूल के लिए नई प्रौद्योगिकियों के विकास के बारे में बात कर रहे हैं सौर परिवार.

यह ज्ञात नहीं है कि इन्फ्लेटेबल संरचना की लागत कितनी होगी। लेकिन नई प्रौद्योगिकियों के विकास की कुल लागत की घोषणा पहले ही की जा चुकी है। 2011 में, इन उद्देश्यों के लिए $652 मिलियन आवंटित किए जाएंगे, 2012 में (यदि बजट को दोबारा संशोधित नहीं किया गया है) - $1262 मिलियन, 2013 में - $1808 मिलियन अनुसंधान लागत में लगातार वृद्धि करने की योजना है, लेकिन, दुखद अनुभव को ध्यान में रखते हुए एक बड़े पैमाने के कार्यक्रम पर ध्यान केंद्रित किए बिना, छूटी हुई समय-सीमाओं और तारामंडल अनुमानों का।
इन्फ्लेटेबल मॉड्यूल, डॉकिंग वाहनों के लिए स्वचालित उपकरण, कक्षा में ईंधन भंडारण प्रणाली, स्वायत्त जीवन समर्थन मॉड्यूल और कॉम्प्लेक्स जो अन्य पर लैंडिंग सुनिश्चित करते हैं आकाशीय पिंड. यह उन कार्यों का एक छोटा सा हिस्सा है जो नासा अब चंद्रमा पर एक आदमी को उतारने की समस्या को हल करने के लिए सामना कर रहा है।

चुंबकीय और इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा।शक्तिशाली चुम्बकों का उपयोग उड़ते हुए कणों को पीछे हटाने के लिए किया जा सकता है, लेकिन चुम्बक बहुत भारी होते हैं, और यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि ब्रह्मांडीय विकिरण को प्रतिबिंबित करने के लिए पर्याप्त मजबूत चुंबकीय क्षेत्र अंतरिक्ष यात्रियों के लिए कितना खतरनाक होगा।

चंद्रमा की सतह पर चुंबकीय सुरक्षा वाला एक अंतरिक्ष यान या स्टेशन। क्षेत्र की ताकत वाला एक टॉरॉयडल सुपरकंडक्टिंग चुंबक अधिकांश ब्रह्मांडीय किरणों को चुंबक के अंदर स्थित कॉकपिट में प्रवेश करने की अनुमति नहीं देगा, और इस तरह ब्रह्मांडीय विकिरण से कुल विकिरण खुराक को दसियों या अधिक बार कम कर देगा।

नासा की आशाजनक परियोजनाएँ चंद्र आधार के लिए एक इलेक्ट्रोस्टैटिक विकिरण ढाल और एक तरल दर्पण के साथ एक चंद्र दूरबीन हैं (spaceflightnow.com से चित्र)।

बायोमेडिकल समाधान.मानव शरीर विकिरण की छोटी खुराक से होने वाली डीएनए क्षति को ठीक करने में सक्षम है। यदि इस क्षमता को बढ़ाया जाता है, तो अंतरिक्ष यात्री लंबे समय तक ब्रह्मांडीय विकिरण के संपर्क में रहने में सक्षम होंगे। अधिक जानकारी

तरल हाइड्रोजन संरक्षण.नासा ब्रह्मांडीय विकिरण से सुरक्षा के रूप में तरल हाइड्रोजन युक्त अंतरिक्ष यान ईंधन टैंक का उपयोग करने की संभावना पर विचार कर रहा है, जिसे चालक दल के डिब्बे के आसपास रखा जा सकता है। यह विचार इस तथ्य पर आधारित है कि ब्रह्मांडीय विकिरण जब अन्य परमाणुओं के प्रोटॉन से टकराता है तो ऊर्जा खो देता है। चूँकि हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक में केवल एक प्रोटॉन होता है, इसलिए उसके प्रत्येक नाभिक से एक प्रोटॉन विकिरण को "ब्रेक" करता है। भारी नाभिक वाले तत्वों में, कुछ प्रोटॉन दूसरों को अवरुद्ध करते हैं, इसलिए ब्रह्मांडीय किरणें उन तक नहीं पहुंच पाती हैं। हाइड्रोजन से सुरक्षा प्रदान की जा सकती है, लेकिन यह कैंसर के खतरों को रोकने के लिए पर्याप्त नहीं है।

बायोसूट.यह बायो-सूट प्रोजेक्ट मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) में प्रोफेसरों और छात्रों के एक समूह द्वारा विकसित किया जा रहा है। "बायो" - इस मामले में, इसका मतलब जैव प्रौद्योगिकी नहीं है, बल्कि हल्कापन, स्पेससूट के लिए असामान्य आराम और कुछ मामलों में शेल की अगोचरता भी है, जो शरीर की निरंतरता की तरह है।
अलग-अलग कपड़ों के अलग-अलग टुकड़ों से एक स्पेससूट को सिलने और चिपकाने के बजाय, इसे तेजी से सख्त होने वाले स्प्रे के रूप में सीधे व्यक्ति की त्वचा पर स्प्रे किया जाएगा। सच है, हेलमेट, दस्ताने और जूते अभी भी पारंपरिक बने रहेंगे।
इस तरह के छिड़काव की तकनीक (सामग्री के रूप में एक विशेष पॉलिमर का उपयोग किया जाता है) का परीक्षण पहले से ही अमेरिकी सेना द्वारा किया जा रहा है। इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रोस्पिनलेसिंग कहा जाता है, इसे अमेरिकी सेना अनुसंधान केंद्र - सोल्जर सिस्टम सेंटर, नैटिक के विशेषज्ञों द्वारा विकसित किया जा रहा है।
इसे सीधे शब्दों में कहें तो, हम कह सकते हैं कि पॉलिमर की छोटी बूंदें या छोटे फाइबर एक विद्युत आवेश प्राप्त करते हैं और, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के प्रभाव में, अपने लक्ष्य की ओर दौड़ते हैं - वह वस्तु जिसे एक फिल्म के साथ कवर करने की आवश्यकता होती है - जहां वे एक बनाते हैं जुड़ी हुई सतह. एमआईटी के वैज्ञानिक कुछ ऐसा ही बनाने का इरादा रखते हैं, लेकिन जीवित व्यक्ति के शरीर पर नमी और वायुरोधी फिल्म बनाने में सक्षम हैं। सख्त होने के बाद, फिल्म उच्च शक्ति प्राप्त कर लेती है, जिससे हाथों और पैरों की गति के लिए पर्याप्त लोच बनी रहती है।
यह जोड़ा जाना चाहिए कि परियोजना एक विकल्प प्रदान करती है जब कई अलग-अलग परतों को विभिन्न प्रकार के अंतर्निहित इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ वैकल्पिक रूप से शरीर पर एक समान तरीके से स्प्रे किया जाएगा।

एमआईटी वैज्ञानिकों द्वारा कल्पना की गई स्पेससूट की विकास श्रृंखला (वेबसाइट mvl.mit.edu से चित्रण)।

और बायोसूट के आविष्कारक मामूली क्षति के मामले में पॉलिमर फिल्मों के आशाजनक स्व-कसने के बारे में बात करते हैं।
यहां तक ​​कि खुद प्रोफेसर दावा न्यूमैन भी यह अनुमान नहीं लगा सकते कि यह कब संभव होगा। शायद दस साल में, शायद पचास साल में।

लेकिन यदि आप अभी इस परिणाम की ओर बढ़ना शुरू नहीं करते हैं, तो "शानदार भविष्य" नहीं आएगा।

ताम्बोव क्षेत्रीय राज्य शैक्षणिक संस्थान

समावेशी स्कूल- प्रारंभिक उड़ान प्रशिक्षण के साथ बोर्डिंग स्कूल

एम. एम. रस्कोवा के नाम पर रखा गया

अमूर्त

"ब्रह्मांडीय विकिरण"

द्वारा पूरा किया गया: 103 पलटन का छात्र

क्रास्नोस्लोबोदत्सेव एलेक्सी

प्रमुख: पेलिवन वी.एस.

टैम्बोव 2008

1 परिचय।

2. ब्रह्माण्डीय विकिरण क्या है?

3. ब्रह्मांडीय विकिरण कैसे उत्पन्न होता है।

4. मनुष्यों और पर्यावरण पर ब्रह्मांडीय विकिरण का प्रभाव।

5. ब्रह्मांडीय विकिरण से सुरक्षा के साधन।

6. ब्रह्माण्ड की रचना.

7. निष्कर्ष.

8. ग्रंथ सूची.

1. परिचय

मनुष्य सदैव पृथ्वी पर नहीं रहेगा,

लेकिन प्रकाश और स्थान की खोज में,

पहले तो यह डरपोक होकर आगे तक प्रवेश करेगा

वातावरण, और फिर सब कुछ जीत लो

सर्कमग्लोबल स्पेस.

के. त्सोल्कोवस्की

21वीं सदी नैनोटेक्नोलॉजी और विशाल गति की सदी है। हमारा जीवन निरंतर और अनिवार्य रूप से चलता रहता है, और हम में से प्रत्येक समय के साथ चलने का प्रयास करता है। समस्याएँ, समस्याएँ, समाधान की खोज, हर तरफ से सूचनाओं का विशाल प्रवाह... इन सब से कैसे निपटें, जीवन में अपना स्थान कैसे खोजें?

आइए रुककर सोचने की कोशिश करें...

मनोवैज्ञानिक कहते हैं कि एक व्यक्ति तीन चीजों को अनिश्चित काल तक देख सकता है: आग, पानी और तारों वाला आकाश। दरअसल, आकाश हमेशा से ही मनुष्य को आकर्षित करता रहा है। सूर्योदय और सूर्यास्त के समय यह आश्चर्यजनक रूप से सुंदर होता है, दिन के दौरान यह बेहद नीला और गहरा दिखाई देता है। और, उड़ते हुए भारहीन बादलों को देखकर, पक्षियों की उड़ान को देखकर, आप रोजमर्रा की हलचल से दूर होकर आकाश में उठना और उड़ान की स्वतंत्रता महसूस करना चाहते हैं। और तारों भरा आकाश अंधेरी रात...यह कितना रहस्यमय और अवर्णनीय रूप से सुंदर है! और मैं कैसे रहस्य का पर्दा उठाना चाहता हूं. ऐसे क्षणों में, आप एक विशाल, भयावह और फिर भी अप्रतिरोध्य रूप से आकर्षित करने वाले अंतरिक्ष के एक छोटे कण की तरह महसूस करते हैं, जिसे ब्रह्मांड कहा जाता है।

जगत क्या है? यह कैसे घटित हुआ? यह अपने भीतर क्या छुपाता है, इसने हमारे लिए क्या तैयार किया है: एक "सार्वभौमिक दिमाग" और असंख्य प्रश्नों के उत्तर या मानवता की मृत्यु?

प्रश्न एक अंतहीन धारा में उठते हैं।

के लिए जगह समान्य व्यक्तिवह अप्राप्य लगता है. लेकिन, फिर भी, व्यक्ति पर इसका प्रभाव निरंतर रहता है। कुल मिलाकर, यह बाहरी अंतरिक्ष ही था जिसने पृथ्वी पर परिस्थितियाँ प्रदान कीं जिससे जीवन का उद्भव हुआ जैसा कि हम आदी हैं, और इसलिए स्वयं मनुष्य का उद्भव हुआ। अंतरिक्ष का प्रभाव आज भी काफी हद तक महसूस किया जाता है। "ब्रह्मांड के कण" वायुमंडल की सुरक्षात्मक परत के माध्यम से हम तक पहुंचते हैं और किसी व्यक्ति की भलाई, उसके स्वास्थ्य और उसके शरीर में होने वाली प्रक्रियाओं को प्रभावित करते हैं। यह पृथ्वी पर रहने वाले हमारे लिए है, लेकिन हम उन लोगों के बारे में क्या कह सकते हैं जो बाहरी अंतरिक्ष की खोज करते हैं।

मुझे इस प्रश्न में दिलचस्पी थी: ब्रह्मांडीय विकिरण क्या है और इसका मनुष्यों पर क्या प्रभाव पड़ता है?

मैं प्रारंभिक उड़ान प्रशिक्षण के साथ एक बोर्डिंग स्कूल में पढ़ रहा हूं। हमारे पास ऐसे लड़के आते हैं जो आसमान जीतने का सपना देखते हैं। और उन्होंने अपने सपने को साकार करने की दिशा में पहला कदम पहले ही उठा लिया है, अपने घर की दीवारों को छोड़कर इस स्कूल में आने का फैसला किया है, जहां वे उड़ान की मूल बातें, विमान के डिजाइन का अध्ययन करते हैं, जहां उन्हें हर दिन संवाद करने का अवसर मिलता है। जो लोग बार-बार आसमान पर चढ़े हैं। और भले ही ये अभी के लिए केवल विमान हों, जो गुरुत्वाकर्षण पर पूरी तरह काबू नहीं पा सकते। लेकिन यह केवल पहला कदम है. किसी भी व्यक्ति का भाग्य और जीवन पथ एक बच्चे के छोटे, डरपोक, अनिश्चित कदम से शुरू होता है। कौन जानता है, शायद उनमें से एक दूसरा कदम उठाएगा, तीसरा... और अंतरिक्ष में महारत हासिल कर लेगा विमानऔर ब्रह्मांड के असीम विस्तार में सितारों तक पहुंच जाएगा।

इसलिए, यह मुद्दा हमारे लिए काफी प्रासंगिक और दिलचस्प है।

2. ब्रह्मांडीय विकिरण क्या है?

कॉस्मिक किरणों के अस्तित्व की खोज बीसवीं सदी की शुरुआत में हुई थी। 1912 में, ऑस्ट्रेलियाई भौतिक विज्ञानी डब्ल्यू. हेस ने गुब्बारे में चढ़ते समय देखा कि उच्च ऊंचाई पर इलेक्ट्रोस्कोप का डिस्चार्ज समुद्र तल की तुलना में बहुत तेजी से होता है। यह स्पष्ट हो गया कि हवा का आयनीकरण, जिसने इलेक्ट्रोस्कोप से डिस्चार्ज को हटा दिया, अलौकिक मूल का था। मिलिकन यह धारणा बनाने वाले पहले व्यक्ति थे, और उन्होंने ही इस घटना को इसका आधुनिक नाम दिया - ब्रह्मांडीय विकिरण।

अब यह स्थापित हो गया है कि प्राथमिक ब्रह्मांडीय विकिरण में विभिन्न दिशाओं में उड़ने वाले स्थिर उच्च-ऊर्जा कण होते हैं। सौर मंडल क्षेत्र में ब्रह्मांडीय विकिरण की तीव्रता औसतन 2-4 कण प्रति 1 सेमी 2 प्रति 1 सेकंड है। यह होते हैं:

• प्रोटॉन - 91%
• α-कण – 6.6%
• अन्य भारी तत्वों के नाभिक - 1% से कम
• इलेक्ट्रॉन - 1.5%
• ब्रह्मांडीय उत्पत्ति की एक्स-रे और गामा किरणें
• सौर विकिरण।

बाह्य अंतरिक्ष से उड़ने वाले प्राथमिक कॉमिक कण परमाणु नाभिक के साथ परस्पर क्रिया करते हैं ऊपरी परतेंवायुमंडल और तथाकथित द्वितीयक ब्रह्मांडीय किरणें बनाते हैं। कॉस्मिक किरण की तीव्रता निकट चुंबकीय ध्रुवपृथ्वी भूमध्य रेखा से लगभग 1.5 गुना बड़ी है।

ब्रह्मांडीय कणों की औसत ऊर्जा लगभग 10 4 MeV है, और व्यक्तिगत कणों की ऊर्जा 10 12 MeV और अधिक है।

3. ब्रह्मांडीय विकिरण कैसे उत्पन्न होता है?

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय विकिरण का मुख्य स्रोत सुपरनोवा विस्फोट है। नासा के ऑर्बिटिंग एक्स-रे टेलीस्कोप के डेटा ने नए सबूत प्रदान किए हैं कि पृथ्वी पर लगातार बमबारी करने वाले अधिकांश ब्रह्मांडीय विकिरण एक सुपरनोवा विस्फोट से फैलने वाली शॉक वेव से आते हैं जो 1572 में दर्ज किया गया था। चंद्रा एक्स-रे वेधशाला के अवलोकनों के आधार पर, सुपरनोवा के अवशेष 10 मिलियन किमी/घंटा से अधिक की गति से तेजी से बढ़ते रहते हैं, जिससे एक्स-रे विकिरण की भारी रिहाई के साथ दो शॉक तरंगें उत्पन्न होती हैं। इसके अलावा, एक लहर

अंतरतारकीय गैस में बाहर की ओर बढ़ता है, और दूसरा

अंदर की ओर, पूर्व तारे के केंद्र की ओर। आप भी कर सकते हैं

तर्क है कि ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा

"आंतरिक" शॉक वेव का उपयोग परमाणु नाभिक को प्रकाश के करीब गति तक बढ़ाने के लिए किया जाता है।

उच्च ऊर्जा वाले कण अन्य आकाशगंगाओं से हमारे पास आते हैं। वे ब्रह्मांड के अमानवीय चुंबकीय क्षेत्रों में तेजी लाकर ऐसी ऊर्जा प्राप्त कर सकते हैं।

स्वाभाविक रूप से, ब्रह्मांडीय विकिरण का स्रोत भी हमारे सबसे निकट का तारा है - सूर्य। सूर्य समय-समय पर (फ्लैश के दौरान) सौर ब्रह्मांडीय किरणों का उत्सर्जन करता है, जिसमें मुख्य रूप से कम ऊर्जा वाले प्रोटॉन और α-कण होते हैं।

4. मनुष्य पर ब्रह्मांडीय विकिरण का प्रभाव

और पर्यावरण

नीस में सोफिया एंटीपोलिस विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा किए गए एक अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि ब्रह्मांडीय विकिरण ने पृथ्वी पर जैविक जीवन के उद्भव में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। यह लंबे समय से ज्ञात है कि अमीनो एसिड दो रूपों में मौजूद हो सकते हैं - बाएं हाथ और दाएं हाथ। हालाँकि, पृथ्वी पर, सभी के आधार पर जैविक जीव, विकसित सहज रूप में, केवल बाएं हाथ के अमीनो एसिड पाए जाते हैं। यूनिवर्सिटी स्टाफ के मुताबिक इसका कारण अंतरिक्ष में खोजा जाना चाहिए. तथाकथित गोलाकार ध्रुवीकृत ब्रह्मांडीय विकिरण ने दाएं हाथ के अमीनो एसिड को नष्ट कर दिया। गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश ब्रह्मांडीय विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों द्वारा ध्रुवीकृत विकिरण का एक रूप है। यह विकिरण तब उत्पन्न होता है जब अंतरतारकीय धूल के कण चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ पंक्तिबद्ध हो जाते हैं जो पूरे आसपास के स्थान में व्याप्त हो जाते हैं। अंतरिक्ष में कहीं भी सभी ब्रह्मांडीय विकिरण का 17% हिस्सा गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश का होता है। ध्रुवीकरण की दिशा के आधार पर, ऐसा प्रकाश चुनिंदा रूप से एक प्रकार के अमीनो एसिड को तोड़ता है, जिसकी पुष्टि प्रयोग और दो उल्कापिंडों के अध्ययन के परिणामों से होती है।

ब्रह्मांडीय विकिरण पृथ्वी पर आयनीकृत विकिरण के स्रोतों में से एक है।

समुद्र तल पर ब्रह्मांडीय विकिरण के कारण प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि 0.32 mSv प्रति वर्ष (3.4 μR प्रति घंटा) है। ब्रह्मांडीय विकिरण जनसंख्या द्वारा प्राप्त वार्षिक प्रभावी समतुल्य खुराक का केवल 1/6 हिस्सा है। विभिन्न क्षेत्रों में विकिरण का स्तर भिन्न-भिन्न होता है। तो उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवपृथ्वी के पास एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति के कारण, जो आवेशित कणों को विक्षेपित करता है, भूमध्यरेखीय क्षेत्र से अधिक ब्रह्मांडीय किरणों के संपर्क में आते हैं। इसके अलावा, आप पृथ्वी की सतह से जितना ऊपर होंगे, ब्रह्मांडीय विकिरण उतना ही अधिक तीव्र होगा। इस प्रकार, पहाड़ी क्षेत्रों में रहने और लगातार हवाई परिवहन का उपयोग करने से, हम विकिरण जोखिम के अतिरिक्त जोखिम से अवगत होते हैं। समुद्र तल से 2000 मीटर से ऊपर रहने वाले लोगों को समुद्र तल पर रहने वाले लोगों की तुलना में कॉस्मिक किरणों से कई गुना अधिक प्रभावी समतुल्य खुराक प्राप्त होती है। 4000 मीटर (मानव निवास के लिए अधिकतम ऊंचाई) से 12,000 मीटर (यात्री परिवहन के लिए अधिकतम ऊंचाई) की ऊंचाई तक बढ़ने पर, जोखिम का स्तर 25 गुना बढ़ जाता है। और एक पारंपरिक टर्बोप्रॉप विमान पर 7.5 घंटे की उड़ान के दौरान, प्राप्त विकिरण खुराक लगभग 50 μSv है। कुल मिलाकर, हवाई परिवहन के उपयोग के माध्यम से, पृथ्वी की आबादी को प्रति वर्ष लगभग 10,000 मानव-एसवी की विकिरण खुराक प्राप्त होती है, जो दुनिया में प्रति व्यक्ति औसतन लगभग 1 μSv प्रति वर्ष है, और उत्तरी अमेरिका में लगभग 10 μSv है।

आयनकारी विकिरण मानव स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव डालता है, यह जीवित जीवों के महत्वपूर्ण कार्यों को बाधित करता है:

· बड़ी भेदन क्षमता होने के कारण, यह शरीर की सबसे अधिक तीव्रता से विभाजित होने वाली कोशिकाओं को नष्ट कर देता है: अस्थि मज्जा, पाचन तंत्र, आदि।

· जीन स्तर पर परिवर्तन का कारण बनता है, जो बाद में उत्परिवर्तन और वंशानुगत बीमारियों की घटना का कारण बनता है।

· घातक ट्यूमर कोशिकाओं के गहन विभाजन का कारण बनता है, जिससे कैंसर होता है।

में परिवर्तन की ओर ले जाता है तंत्रिका तंत्रऔर दिल का काम.

· यौन क्रिया बाधित होती है.

· दृष्टि हानि का कारण बनता है.

अंतरिक्ष से निकलने वाला विकिरण एयरलाइन पायलटों की दृष्टि को भी प्रभावित करता है। लगभग 50 वर्ष की आयु के 445 पुरुषों की दृष्टि स्थितियों का अध्ययन किया गया, जिनमें से 79 एयरलाइन पायलट थे। आंकड़ों से पता चला है कि पेशेवर पायलटों के लिए लेंस न्यूक्लियस के मोतियाबिंद विकसित होने का जोखिम अन्य व्यवसायों के प्रतिनिधियों की तुलना में तीन गुना अधिक है, और अंतरिक्ष यात्रियों के लिए और भी अधिक है।

ब्रह्मांडीय विकिरण अंतरिक्ष यात्रियों के शरीर के लिए प्रतिकूल कारकों में से एक है, जिसका महत्व उड़ानों की सीमा और अवधि बढ़ने के साथ लगातार बढ़ रहा है। जब कोई व्यक्ति खुद को पृथ्वी के वायुमंडल से बाहर पाता है, जहां गैलेक्टिक किरणों, साथ ही सौर ब्रह्मांडीय किरणों की बमबारी बहुत मजबूत होती है: लगभग 5 हजार आयन एक सेकंड में उसके शरीर में घुस सकते हैं, जो शरीर में रासायनिक बंधनों को नष्ट करने में सक्षम होते हैं और जिससे द्वितीयक कणों का झरना उत्पन्न हो रहा है। कम खुराक में आयनीकरण विकिरण के संपर्क में आने का खतरा कैंसर और वंशानुगत बीमारियों के बढ़ते जोखिम के कारण होता है। अंतरिक्ष किरणों से सबसे बड़ा ख़तरा भारी आवेशित कणों से होता है।

बायोमेडिकल अनुसंधान और अंतरिक्ष में मौजूद विकिरण के अनुमानित स्तर के आधार पर, अंतरिक्ष यात्रियों के लिए अधिकतम अनुमेय विकिरण खुराक निर्धारित की गई थी। वे पैरों, टखनों और हाथों के लिए 980 रेम, 700 रेम हैं त्वचा, हेमेटोपोएटिक अंगों के लिए 200 रेम और आंखों के लिए 200 रेम। प्रायोगिक परिणामों से पता चला कि भारहीनता की स्थिति में विकिरण का प्रभाव बढ़ जाता है। यदि इन आंकड़ों की पुष्टि हो जाती है, तो मनुष्यों के लिए ब्रह्मांडीय विकिरण का खतरा मूल रूप से सोचा गया से कहीं अधिक होने की संभावना है।

कॉस्मिक किरणें पृथ्वी के मौसम और जलवायु को प्रभावित कर सकती हैं। ब्रिटिश मौसम विज्ञानियों ने साबित कर दिया है कि सबसे बड़ी ब्रह्मांडीय किरण गतिविधि की अवधि के दौरान बादल का मौसम देखा जाता है। तथ्य यह है कि जब ब्रह्मांडीय कण वायुमंडल में फूटते हैं, तो वे आवेशित और तटस्थ कणों की व्यापक "बौछार" उत्पन्न करते हैं, जो बादलों में बूंदों की वृद्धि और बादलों में वृद्धि को भड़का सकते हैं।

इंस्टीट्यूट ऑफ सोलर-टेरेस्ट्रियल फिजिक्स के शोध के अनुसार, वर्तमान में सौर गतिविधि में एक असामान्य वृद्धि देखी जा रही है, जिसके कारण अज्ञात हैं। सौर भड़कावयह कई हजार के विस्फोट के बराबर ऊर्जा की रिहाई है हाइड्रोजन बम. विशेष रूप से तीव्र ज्वालाओं के दौरान, विद्युत चुम्बकीय विकिरण, पृथ्वी तक पहुँचकर, ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र को बदल देता है - जैसे कि इसे हिला रहा हो, जो मौसम के प्रति संवेदनशील लोगों की भलाई को प्रभावित करता है। आंकड़ों के मुताबिक ऐसा विश्व संगठनस्वास्थ्य सेवा, विश्व की जनसंख्या का 15%। साथ ही, उच्च सौर गतिविधि के साथ, माइक्रोफ्लोरा अधिक तीव्रता से बढ़ने लगता है और व्यक्ति की कई चीजों के प्रति प्रवृत्ति बढ़ जाती है। संक्रामक रोग. इस प्रकार, इन्फ्लूएंजा महामारी अधिकतम सौर गतिविधि से 2.3 साल पहले या 2.3 साल बाद शुरू होती है।

इस प्रकार, हम देखते हैं कि वायुमंडल के माध्यम से हम तक पहुंचने वाले ब्रह्मांडीय विकिरण का एक छोटा सा हिस्सा भी मानव शरीर और स्वास्थ्य पर, वायुमंडल में होने वाली प्रक्रियाओं पर ध्यान देने योग्य प्रभाव डाल सकता है। पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति की एक परिकल्पना से पता चलता है कि ब्रह्मांडीय कण हमारे ग्रह पर जैविक और रासायनिक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

5. ब्रह्मांडीय विकिरण संरक्षण का मतलब है

प्रवेश के मुद्दे

अंतरिक्ष में मनुष्य - एक प्रकार का परीक्षण

हमारे विज्ञान की परिपक्वता का पत्थर.

शिक्षाविद एन सिसाक्यान।

इस तथ्य के बावजूद कि ब्रह्मांड के विकिरण से जीवन की उत्पत्ति और मनुष्य का उद्भव हो सकता है, मनुष्य स्वयं इसमें शामिल है शुद्ध फ़ॉर्मयह विनाशकारी है.

मनुष्य के रहने की जगह बहुत छोटी तक सीमित है

दूरियाँ - यह पृथ्वी है और इसकी सतह से कई किलोमीटर ऊपर है। और फिर - "शत्रुतापूर्ण" स्थान।

लेकिन, चूंकि मनुष्य ब्रह्मांड के विस्तार में घुसने की कोशिश नहीं छोड़ता है, बल्कि अधिक से अधिक गहनता से उन पर कब्ज़ा कर रहा है, इसलिए सुरक्षा के कुछ साधन बनाने की आवश्यकता पैदा हुई नकारात्मक प्रभावअंतरिक्ष। विशेष महत्वयह अंतरिक्ष यात्रियों के लिए है।

आम धारणा के विपरीत, यह पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र नहीं है जो हमें ब्रह्मांडीय किरणों के हमले से बचाता है, बल्कि वायुमंडल की एक मोटी परत है, जहां सतह के प्रत्येक सेमी 2 के लिए एक किलोग्राम हवा होती है। इसलिए, वायुमंडल में उड़ने के बाद, एक ब्रह्मांडीय प्रोटॉन, औसतन, अपनी ऊंचाई का केवल 1/14 भाग ही पार कर पाता है। अंतरिक्ष यात्री ऐसे सुरक्षा कवच से वंचित हैं।

जैसा कि गणना से पता चलता है, अंतरिक्ष उड़ान के दौरान विकिरण क्षति के जोखिम को शून्य तक कम करना असंभव है. लेकिन आप इसे कम कर सकते हैं. और यहां सबसे महत्वपूर्ण चीज़ है अंतरिक्ष यान की निष्क्रिय सुरक्षा, यानी उसकी दीवारें।

खुराक भार के जोखिम को कम करने के लिए सौरब्रह्मांडीय किरणें, हल्के मिश्र धातुओं के लिए उनकी मोटाई कम से कम 3-4 सेमी होनी चाहिए, प्लास्टिक धातुओं का विकल्प हो सकता है। उदाहरण के लिए, पॉलीथीन, वही सामग्री जिससे साधारण शॉपिंग बैग बनाए जाते हैं, एल्यूमीनियम की तुलना में 20% अधिक कॉस्मिक किरणों को रोकता है। प्रबलित पॉलीथीन एल्यूमीनियम से 10 गुना अधिक मजबूत है और साथ ही "पंख वाली धातु" से हल्की है।

साथ गांगेय ब्रह्मांडीय किरणों से सुरक्षा, विशाल ऊर्जाओं से युक्त, सब कुछ बहुत अधिक जटिल है। अंतरिक्ष यात्रियों को उनसे बचाने के कई तरीके प्रस्तावित हैं। आप जहाज के चारों ओर सुरक्षात्मक पदार्थ की एक परत बना सकते हैंपृथ्वी के वायुमंडल के समान। उदाहरण के लिए, यदि आप पानी का उपयोग करते हैं, जो किसी भी स्थिति में आवश्यक है, तो आपको 5 मीटर मोटी परत की आवश्यकता होगी, इस मामले में, जल भंडार का द्रव्यमान 500 टन तक पहुंच जाएगा, जो बहुत अधिक है। आप एथिलीन का भी उपयोग कर सकते हैं, एक ठोस पदार्थ जिसके लिए टैंक की आवश्यकता नहीं होती है। लेकिन फिर भी आवश्यक द्रव्यमान कम से कम 400 टन तरल हाइड्रोजन का उपयोग किया जा सकता है। यह एल्यूमीनियम की तुलना में कॉस्मिक किरणों को 2.5 गुना बेहतर तरीके से रोकता है। सच है, ईंधन कंटेनर भारी और भारी होंगे।

सुझाव दिया गया था कक्षा में लोगों की सुरक्षा के लिए एक और योजना, जिसे कहा जा सकता है चुंबकीय सर्किट. चुंबकीय क्षेत्र में घूम रहे एक आवेशित कण पर गति की दिशा के लंबवत निर्देशित बल (लोरेंत्ज़ बल) द्वारा कार्य किया जाता है। क्षेत्र रेखाओं के विन्यास के आधार पर, कण लगभग किसी भी दिशा में विचलित हो सकता है या एक गोलाकार कक्षा में प्रवेश कर सकता है, जहां यह अनिश्चित काल तक घूमेगा। ऐसा क्षेत्र बनाने के लिए अतिचालकता पर आधारित चुम्बकों की आवश्यकता होगी। ऐसी प्रणाली का द्रव्यमान 9 टन होगा, यह पदार्थ संरक्षण की तुलना में बहुत हल्का है, लेकिन फिर भी भारी है।

एक अन्य विचार के समर्थक अंतरिक्ष यान को बिजली से चार्ज करने का प्रस्ताव करते हैं, यदि बाहरी त्वचा का वोल्टेज 2 10 9 V है, तो जहाज 2 GeV तक की ऊर्जा वाले ब्रह्मांडीय किरणों के सभी प्रोटॉन को प्रतिबिंबित करने में सक्षम होगा। लेकिन विद्युत क्षेत्र हजारों किलोमीटर की दूरी तक फैल जाएगा, और अंतरिक्ष यान इस विशाल मात्रा से इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करेगा। वे 2 GeV की ऊर्जा के साथ खोल में दुर्घटनाग्रस्त हो जाएंगे और कॉस्मिक किरणों की तरह ही व्यवहार करेंगे।

अंतरिक्ष यान के बाहर अंतरिक्ष यात्रियों की अंतरिक्ष सैर के लिए "कपड़े" एक संपूर्ण बचाव प्रणाली होनी चाहिए:

· सांस लेने और दबाव बनाए रखने के लिए आवश्यक वातावरण बनाना चाहिए;

· मानव शरीर द्वारा उत्पन्न गर्मी को दूर करना सुनिश्चित करना चाहिए;

· यदि कोई व्यक्ति धूप वाली तरफ है तो इसे अत्यधिक गर्मी से बचाना चाहिए, और यदि छाया में है तो इसे ठंडक से बचाना चाहिए; उनके बीच का अंतर 100 0 C से अधिक है;

· चकाचौंध से बचाएं सौर विकिरण;

· उल्कापिंड पदार्थों से रक्षा करें;

· मुक्त आवाजाही की अनुमति होनी चाहिए.

अंतरिक्ष सूट का विकास 1959 में शुरू हुआ। स्पेससूट में कई संशोधन हैं, वे लगातार बदल रहे हैं और सुधार कर रहे हैं, मुख्य रूप से नई, अधिक उन्नत सामग्रियों के उपयोग के माध्यम से।

एक अंतरिक्ष सूट एक जटिल और महंगा उपकरण है, और इसे समझना आसान है यदि आप स्वयं को प्रस्तुत आवश्यकताओं से परिचित करते हैं, उदाहरण के लिए, अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों के अंतरिक्ष सूट के लिए। इस स्पेससूट को अंतरिक्ष यात्री को निम्नलिखित कारकों से बचाना चाहिए:

अर्ध-कठोर स्पेससूट की संरचना (अंतरिक्ष के लिए)

अंदर जाने के लिए पहला स्पेससूट खुली जगह, जिसका उपयोग ए. लियोनोव ने किया था, वह कठोर, अडिग था, जिसका वजन लगभग 100 किलोग्राम था, लेकिन उनके समकालीनों ने इसे प्रौद्योगिकी का एक वास्तविक चमत्कार और "एक कार की तुलना में अधिक जटिल मशीन" माना।

इस प्रकार, अंतरिक्ष यात्रियों को कॉस्मिक किरणों से बचाने के सभी प्रस्ताव विश्वसनीय नहीं हैं।

6. ब्रह्मांड की शिक्षा

सच कहूँ तो हम सिर्फ जानना ही नहीं चाहते

इसे कैसे संरचित किया जाता है, बल्कि यदि संभव हो तो लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए भी

यूटोपियन और दिखने में साहसी - समझें क्यों

प्रकृति ऐसी ही है. यह है

वैज्ञानिक रचनात्मकता का प्रोमेथियन तत्व।

ए आइंस्टीन।

तो, ब्रह्मांड के असीमित विस्तार से ब्रह्मांडीय विकिरण हमारे पास आता है। ब्रह्माण्ड का निर्माण कैसे हुआ?

यह आइंस्टीन ही थे जो प्रमेय लेकर आए जिसके आधार पर इसके घटित होने की परिकल्पनाएं सामने रखी गईं। ब्रह्माण्ड के निर्माण को लेकर कई परिकल्पनाएँ हैं। आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान में, दो सबसे लोकप्रिय हैं बिग बैंग सिद्धांत और मुद्रास्फीति सिद्धांत।

ब्रह्मांड के आधुनिक मॉडल ए. आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत पर आधारित हैं। आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण के समीकरण में एक नहीं, बल्कि कई समाधान हैं, जो कई ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों के अस्तित्व की व्याख्या करते हैं।

पहला मॉडल 1917 में ए. आइंस्टीन द्वारा विकसित किया गया था। उन्होंने अंतरिक्ष और समय की पूर्णता और अनंतता के बारे में न्यूटन के सिद्धांतों को खारिज कर दिया। इस मॉडल के अनुसार, विश्व अंतरिक्ष सजातीय और आइसोट्रोपिक है, इसमें पदार्थ समान रूप से वितरित किया जाता है, द्रव्यमान के गुरुत्वाकर्षण आकर्षण की भरपाई सार्वभौमिक ब्रह्माण्ड संबंधी प्रतिकर्षण द्वारा की जाती है। ब्रह्मांड का अस्तित्व अनंत है, और अंतरिक्ष असीमित, लेकिन सीमित है। आइंस्टीन के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में ब्रह्मांड स्थिर, समय में अनंत और अंतरिक्ष में असीमित है।

1922 में, रूसी गणितज्ञ और भूभौतिकीविद् ए.ए. फ्रीडमैन ने स्थिरता के सिद्धांत को त्याग दिया और आइंस्टीन के समीकरण का समाधान प्राप्त किया, जो ब्रह्मांड को "विस्तारित" स्थान के साथ वर्णित करता है। 1927 में, बेल्जियम के मठाधीश और वैज्ञानिक जे. लेमैत्रे ने खगोलीय अवलोकनों के आधार पर इस अवधारणा को पेश किया ब्रह्मांड की शुरुआत एक अति सघन अवस्था के रूप में हुईऔर ब्रह्मांड का जन्म बिग बैंग के रूप में हुआ। 1929 में, अमेरिकी खगोलशास्त्री ई. पी. हबल ने पाया कि सभी आकाशगंगाएँ हमसे दूर जा रही हैं, और दूरी के अनुपात में बढ़ती गति से आकाशगंगा प्रणाली का विस्तार हो रहा है। ब्रह्माण्ड का विस्तार वैज्ञानिक रूप से स्थापित तथ्य माना जाता है। जे. लेमैत्रे की गणना के अनुसार, ब्रह्मांड की त्रिज्या अपनी मूल अवस्था में 10 -12 सेमी थी, जो

आकार में इलेक्ट्रॉन त्रिज्या के करीब, और इसका

घनत्व 10 96 ग्राम/सेमी 3 था। से

प्रारंभिक अवस्था में, परिणामस्वरूप ब्रह्माण्ड विस्तार की ओर बढ़ गया महा विस्फोट . ए. ए. फ्रीडमैन के छात्र जी. ए. गामोव ने सुझाव दिया कि विस्फोट के बाद पदार्थ का तापमान अधिक था और ब्रह्मांड के विस्तार के साथ गिर गया. उनकी गणना से पता चला कि ब्रह्मांड अपने विकास में कुछ चरणों से गुजरता है, जिसके दौरान इसका निर्माण होता है रासायनिक तत्वऔर संरचनाएँ।

हैड्रोन युग(भारी कण जो मजबूत अंतःक्रिया में प्रवेश करते हैं)। युग की अवधि 0.0001 सेकंड है, तापमान 10 12 डिग्री केल्विन है, घनत्व 10 14 ग्राम/सेमी 3 है। युग के अंत में, कणों और प्रतिकणों का विनाश होता है, लेकिन एक निश्चित संख्या में प्रोटॉन, हाइपरॉन और मेसॉन बने रहते हैं।

लेप्टान का युग(प्रकाश कण विद्युत चुम्बकीय संपर्क में प्रवेश करते हैं)। युग की अवधि 10 सेकंड है, तापमान 10 10 डिग्री केल्विन है, घनत्व 10 4 ग्राम/सेमी 3 है। मुख्य भूमिका प्रकाश कणों द्वारा निभाई जाती है जो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के बीच प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं।

फोटॉन युग.अवधि 1 मिलियन वर्ष. द्रव्यमान का बड़ा हिस्सा - ब्रह्मांड की ऊर्जा - फोटॉन से आता है। युग के अंत तक, तापमान 10 10 से 3000 डिग्री केल्विन तक गिर जाता है, घनत्व - 10 4 ग्राम/सेमी 3 से 1021 ग्राम/सेमी 3 तक। मुख्य भूमिका विकिरण द्वारा निभाई जाती है, जो युग के अंत में पदार्थ से अलग हो जाती है।

सितारा युगब्रह्मांड के जन्म के 1 मिलियन वर्ष बाद होता है। तारकीय युग के दौरान, प्रोटोस्टार और प्रोटोगैलेक्सी के निर्माण की प्रक्रिया शुरू होती है।

फिर मेटागैलेक्सी की संरचना के निर्माण की एक भव्य तस्वीर सामने आती है।

एक अन्य परिकल्पना ब्रह्माण्ड का स्फीतिकारी मॉडल है, जो ब्रह्माण्ड के निर्माण पर विचार करता है। सृष्टि का विचार क्वांटम ब्रह्माण्ड विज्ञान से संबंधित है। यह मॉडल ब्रह्मांड के विकास का वर्णन करता है, जो विस्तार की शुरुआत के बाद 10 -45 सेकंड से शुरू होता है।

इस परिकल्पना के अनुसार, प्रारंभिक ब्रह्मांड में ब्रह्मांडीय विकास कई चरणों से होकर गुजरता है। ब्रह्माण्ड की शुरुआतसैद्धांतिक भौतिकविदों द्वारा परिभाषित किया गया है 10 -50 सेमी के ब्रह्मांड की त्रिज्या के साथ क्वांटम सुपरग्रेविटी की स्थिति(तुलना के लिए: एक परमाणु का आकार 10-8 सेमी और एक परमाणु नाभिक का आकार 10-13 सेमी परिभाषित किया गया है)। प्रारंभिक ब्रह्मांड में मुख्य घटनाएँ 10-45 सेकंड से 10 -30 सेकंड तक की नगण्य छोटी अवधि में घटित हुईं।

मुद्रास्फीति चरण. एक क्वांटम छलांग के परिणामस्वरूप, ब्रह्मांड उत्तेजित निर्वात की स्थिति में चला गयापदार्थ और विकिरण की अनुपस्थिति में तीव्रता से घातीय नियम के अनुसार विस्तारित. इस अवधि के दौरान, ब्रह्मांड का स्थान और समय स्वयं निर्मित हुआ। 10 -34 सेकंड तक चलने वाली मुद्रास्फीति चरण की अवधि के दौरान, ब्रह्मांड अकल्पनीय रूप से छोटे क्वांटम आकार (10 -33) से बढ़कर अकल्पनीय रूप से बड़े (10 1000000) सेमी तक बढ़ गया, जो देखने योग्य ब्रह्मांड के आकार से अधिक परिमाण के कई आदेश हैं - 10 28 से.मी. ब्रह्माण्ड में इस पूरे आरंभिक काल में कोई पदार्थ नहीं था, कोई विकिरण नहीं था।

स्फीतिकारी अवस्था से फोटॉन अवस्था में संक्रमण।झूठी वैक्यूम की स्थिति विघटित हो गई, जारी ऊर्जा भारी कणों और एंटीपार्टिकल्स के जन्म में चली गई, जिसने विनाश के बाद, विकिरण (प्रकाश) का एक शक्तिशाली फ्लैश दिया जिसने अंतरिक्ष को रोशन किया।

विकिरण से पदार्थ के पृथक्करण की अवस्था: विनाश के बाद बचा हुआ पदार्थ विकिरण के लिए पारदर्शी हो गया, पदार्थ और विकिरण के बीच संपर्क गायब हो गया। पदार्थ से अलग किया गया विकिरण आधुनिक होता है अवशेष पृष्ठभूमिब्रह्मांड के निर्माण की शुरुआत में विस्फोट के बाद उत्पन्न प्रारंभिक विकिरण से एक अवशिष्ट घटना है। में इससे आगे का विकासब्रह्माण्ड सबसे सरल सजातीय अवस्था से तेजी से जटिल संरचनाओं के निर्माण की दिशा में आगे बढ़ा - परमाणु (प्रारंभ में हाइड्रोजन परमाणु), आकाशगंगाएँ, तारे, ग्रह, तारों के आंत्र में भारी तत्वों का संश्लेषण, जिनमें निर्माण के लिए आवश्यक तत्व भी शामिल हैं। जीवन, जीवन के उद्भव तक और कैसे सृष्टि का मुकुट मनुष्य है।

मुद्रास्फीति मॉडल और बिग बैंग मॉडल में ब्रह्मांड के विकास के चरणों के बीच अंतरयह केवल लगभग 10-30 सेकंड के प्रारंभिक चरण पर लागू होता है, फिर इन मॉडलों के बीच कोई बुनियादी अंतर नहीं होता है। ब्रह्मांडीय विकास के तंत्र की व्याख्या में अंतर वैचारिक दृष्टिकोण से जुड़ा है .

पहली समस्या ब्रह्मांड के अस्तित्व की शुरुआत और अंत की थी, जिसकी मान्यता समय और स्थान की अनंतता, अनुत्पादन और अविनाशीता आदि के बारे में भौतिकवादी बयानों का खंडन करती है।

1965 में, अमेरिकी सैद्धांतिक भौतिकविदों पेनरोज़ और एस. हॉकिंग ने एक प्रमेय साबित किया जिसके अनुसार विस्तार के साथ ब्रह्मांड के किसी भी मॉडल में एक विलक्षणता होनी चाहिए - अतीत में समय रेखाओं में एक विराम, जिसे समय की शुरुआत के रूप में समझा जा सकता है। . यही बात उस स्थिति के लिए भी सच है जब विस्तार को संपीड़न द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है - तब भविष्य में समय रेखाओं में एक विराम होगा - समय का अंत। इसके अलावा, जिस बिंदु पर संपीड़न शुरू हुआ, उसे समय के अंत के रूप में समझा जाता है - ग्रेट ड्रेन, जिसमें न केवल आकाशगंगाएँ बहती हैं, बल्कि ब्रह्मांड के पूरे अतीत की "घटनाएँ" भी होती हैं।

दूसरी समस्या शून्य से संसार के निर्माण से संबंधित है।ए.ए. फ्रीडमैन गणितीय रूप से शून्य आयतन के साथ अंतरिक्ष के विस्तार की शुरुआत का क्षण निकालते हैं, और 1923 में प्रकाशित अपनी लोकप्रिय पुस्तक "द वर्ल्ड एज़ स्पेस एंड टाइम" में, वह "शून्य से दुनिया बनाने" की संभावना के बारे में बात करते हैं। ” कुछ भी नहीं से सब कुछ के उद्भव की समस्या को हल करने का प्रयास 80 के दशक में अमेरिकी भौतिक विज्ञानी ए. गट और सोवियत भौतिक विज्ञानी ए. लिंडे द्वारा किया गया था। ब्रह्मांड की ऊर्जा, जो संरक्षित है, को अलग-अलग संकेतों वाले गुरुत्वाकर्षण और गैर-गुरुत्वाकर्षण भागों में विभाजित किया गया था। और तब ब्रह्माण्ड की कुल ऊर्जा शून्य के बराबर होगी।

वैज्ञानिकों के लिए सबसे बड़ी कठिनाई ब्रह्मांडीय विकास के कारणों को समझाने में आती है। दो मुख्य अवधारणाएँ हैं जो ब्रह्मांड के विकास की व्याख्या करती हैं: स्व-संगठन की अवधारणा और सृजनवाद की अवधारणा।

स्व-संगठन की अवधारणा के लिए, भौतिक ब्रह्मांड ही एकमात्र वास्तविकता है, और इसके अलावा कोई अन्य वास्तविकता मौजूद नहीं है। इस मामले में, विकास का वर्णन इस प्रकार किया गया है: तेजी से जटिल संरचनाओं के निर्माण की दिशा में प्रणालियों का एक सहज क्रम है। गतिशील अराजकता व्यवस्था बनाती है। ब्रह्माण्डीय विकास का कोई लक्ष्य नहीं है।

सृजनवाद की अवधारणा के ढांचे के भीतर, यानी सृजन, ब्रह्मांड का विकास भौतिक दुनिया की तुलना में उच्च क्रम की वास्तविकता द्वारा निर्धारित कार्यक्रम के कार्यान्वयन से जुड़ा हुआ है। सृजनवाद के समर्थक सरल प्रणालियों से अधिक जटिल और सूचना-गहन प्रणालियों की ओर निर्देशित विकास के अस्तित्व की ओर ध्यान आकर्षित करते हैं, जिसके दौरान जीवन और मनुष्यों के उद्भव के लिए परिस्थितियाँ बनाई गईं। जिस ब्रह्मांड में हम रहते हैं उसका अस्तित्व मूलभूत भौतिक स्थिरांकों के संख्यात्मक मूल्यों पर निर्भर करता है - प्लैंक स्थिरांक, गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक, आदि। इन स्थिरांकों के संख्यात्मक मूल्य ब्रह्मांड की मुख्य विशेषताएं, परमाणुओं के आकार, निर्धारित करते हैं। ग्रह, तारे, पदार्थ का घनत्व और ब्रह्मांड का जीवनकाल। इसलिए यह निष्कर्ष निकाला जाता है कि ब्रह्मांड की भौतिक संरचना जीवन के उद्भव की ओर क्रमादेशित और निर्देशित है। ब्रह्मांडीय विकास का अंतिम लक्ष्य सृष्टिकर्ता की योजनाओं के अनुसार ब्रह्मांड में मनुष्य की उपस्थिति है।

अन्य अनसुलझी समस्या – आगे भाग्यब्रह्मांड। क्या यह अनिश्चित काल तक फैलता रहेगा या कुछ समय बाद यह प्रक्रिया उलट जाएगी और संपीड़न चरण शुरू हो जाएगा? इन परिदृश्यों के बीच चयन तब किया जा सकता है जब ब्रह्मांड में पदार्थ के कुल द्रव्यमान (या इसके औसत घनत्व) पर डेटा उपलब्ध हो, जो अभी तक पर्याप्त नहीं है।

यदि ब्रह्मांड में ऊर्जा घनत्व कम है, तो यह हमेशा के लिए विस्तारित होगा और धीरे-धीरे ठंडा हो जाएगा। यदि ऊर्जा घनत्व एक निश्चित महत्वपूर्ण मान से अधिक है, तो विस्तार चरण को संपीड़न चरण द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा। ब्रह्मांड का आकार छोटा हो जाएगा और गर्म हो जाएगा।

मुद्रास्फीति मॉडल ने भविष्यवाणी की कि ऊर्जा घनत्व महत्वपूर्ण होगा। हालाँकि, 1998 से पहले किए गए खगोलीय अवलोकनों से संकेत मिलता है कि ऊर्जा घनत्व महत्वपूर्ण मूल्य का लगभग 30% था। लेकिन हाल के दशकों की खोजों ने लुप्त ऊर्जा को "ढूंढना" संभव बना दिया है। यह सिद्ध हो चुका है कि निर्वात में सकारात्मक ऊर्जा होती है (जिसे डार्क एनर्जी कहा जाता है), और यह अंतरिक्ष में समान रूप से वितरित होती है (जो फिर से साबित करती है कि निर्वात में कोई "अदृश्य" कण नहीं होते हैं)।

आज, ब्रह्मांड के भविष्य के बारे में प्रश्न का उत्तर देने के लिए बहुत अधिक विकल्प हैं, और वे काफी हद तक इस बात पर निर्भर करते हैं कि छिपी हुई ऊर्जा की व्याख्या करने वाला कौन सा सिद्धांत सही है। लेकिन हम स्पष्ट रूप से कह सकते हैं कि हमारे वंशज हमारे आसपास की दुनिया को आपसे और मुझसे बिल्कुल अलग तरीके से देखेंगे।

इस बात पर बहुत उचित संदेह है कि ब्रह्मांड में हम जिन वस्तुओं को देखते हैं, उनके अलावा और भी वस्तुएं हैं अधिकछिपा हुआ, लेकिन द्रव्यमान वाला भी, और यह "अंधेरा द्रव्यमान" दृश्य द्रव्यमान से 10 या अधिक गुना अधिक हो सकता है।

संक्षेप में ब्रह्माण्ड की विशेषताओं को इस रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है।

ब्रह्माण्ड की संक्षिप्त जीवनी

आयु: 13.7 अरब वर्ष

ब्रह्माण्ड के अवलोकनीय भाग का आकार:

13.7 अरब प्रकाश वर्ष, लगभग 10 28 सेमी

पदार्थ का औसत घनत्व: 10 -29 ग्राम/सेमी 3

वज़न: 10 50 टन से अधिक

जन्म के समय वजन:

बिग बैंग सिद्धांत के अनुसार - अनंत

मुद्रास्फीति सिद्धांत के अनुसार - एक मिलीग्राम से भी कम

ब्रह्माण्ड का तापमान:

विस्फोट के समय - 10 27 K

आधुनिक - 2.7 K

7. निष्कर्ष

ब्रह्मांडीय विकिरण और पर्यावरण पर इसके प्रभाव के बारे में जानकारी एकत्र करते हुए, मुझे विश्वास हो गया कि दुनिया में सब कुछ आपस में जुड़ा हुआ है, सब कुछ बहता है और बदलता है, और हम ब्रह्मांड के गठन से लेकर सुदूर अतीत की गूँज को लगातार महसूस करते हैं।

अन्य आकाशगंगाओं से जो कण हम तक पहुँचे हैं वे अपने साथ दूर की दुनिया के बारे में जानकारी लेकर आते हैं। ये "अंतरिक्ष एलियंस" प्रकृति पर ध्यान देने योग्य प्रभाव डालने में सक्षम हैं जैविक प्रक्रियाएँहमारे ग्रह पर.

अंतरिक्ष में सब कुछ अलग है: पृथ्वी और आकाश, सूर्यास्त और सूर्योदय, तापमान और दबाव, गति और दूरी। इसमें से अधिकांश हमें समझ से परे लगता है।

अंतरिक्ष अभी हमारा मित्र नहीं है. यह एक विदेशी और शत्रुतापूर्ण शक्ति के रूप में मनुष्य का सामना करता है, और कक्षा में जाने वाले प्रत्येक अंतरिक्ष यात्री को इससे लड़ने के लिए तैयार रहना चाहिए। यह बहुत कठिन है, और कोई व्यक्ति हमेशा विजयी नहीं होता है। लेकिन जीत जितनी महंगी है, उतनी ही मूल्यवान भी है.

बाह्य अंतरिक्ष के प्रभाव का आकलन करना काफी कठिन है, एक ओर तो इससे जीवन का उद्भव हुआ और अंततः, मनुष्य ने स्वयं इसका निर्माण किया, दूसरी ओर, हम इससे अपनी रक्षा करने के लिए मजबूर हैं; इस मामले में, स्पष्ट रूप से एक समझौता ढूंढना आवश्यक है और वर्तमान में मौजूद नाजुक संतुलन को नष्ट न करने का प्रयास करें।

यूरी गगारिन ने पहली बार अंतरिक्ष से पृथ्वी को देखकर कहा: "यह कितनी छोटी है!" हमें इन शब्दों को याद रखना चाहिए और अपनी पूरी ताकत से अपने ग्रह की देखभाल करनी चाहिए। आख़िरकार, हम केवल पृथ्वी से ही अंतरिक्ष में जा सकते हैं।

8. ग्रंथ सूची.

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