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宇航员面临的宇宙辐射
钟建业 刘峭丽 宇宙辐射是宇航员在空间飞行中,无法避免的问题之一,也是他们所遇到的最危险的一个问题。
宇航员在低地球轨道会遇到各种不同形式的宇宙辐射,其强度都比在地球上要高50倍。美国航天飞机及俄罗宇航员面临的宇宙辐射
钟建业 刘峭丽 宇宙辐射是宇航员在空间飞行中,无法避免的问题之一,也是他们所遇到的最危险的一个问题。
宇航员在低地球轨道会遇到各种不同形式的宇宙辐射,其强度都比在地球上要高50倍。美号”空间站的全体人员所遭受的强烈辐射,包括中子、电磁辐射(X射线和γ射线)和诸如其它元素的质子、原子核之类的各种带电粒子的辐射。也许带电粒子由于其独特的贯穿特性而最难以对付,但所有宇宙辐射都会在生物的细胞和组织里引起病态变化。所以,在轨道飞行任务中辐射危害还不是主要问题,国际空间站和未来的火星飞行任务中的全体人员,可能会受到巨大的放射生物学方面的危害。
宇宙空间的辐射环境
,这种辐射是所有辐射类型中最难以预测的。例如,太阳粒子活动能产生高流量的电子和质子,偶尔还能产生一些较重的离子,有时可保持数天。
,由能量非常高的带电粒子构成。它们与星际磁场相互作用,因此,在太阳活动期流量增加。对这类辐射采取结构性防护是完全无效的。
,贯穿力相当低,穿不透宇宙飞船的壳体,也穿不透防护层。这种辐射高度集中在南大西洋上空。
幸运的是,地球上的人受到了两重保护,从而可避免上述辐射的伤害。外保护层被称为范?艾伦粒子带,它是由质子和电子所形成的高能粒子区域。这些质子和电子由地球磁场俘获,然后随力的作用线来回地盘旋升降。
大气层是第二个保护层。它的外层是电离层,可将一些粒子辐射反射回宇宙空间,其里面一层或俘获一些粒子,或通过与气体原子相碰撞,减弱了它们的能量。
宇航员的辐射限量
无论何人受到的辐射量都是有限制的,否则就会危及生命安全。(剂量当量的单位)。地球上职业性地暴露在辐射环境的人所受到的年辐射限量为20~50毫希沃特。美国宇航局所规定的空间飞行的年最大辐射限量为500毫希沃特。美国航天局所规定的不同年龄和性别的人的职业性辐射限量为1~4希沃特。研究表明:宇航员在“和平号”空间站上度过6个月所受到的辐射量为150毫希沃特。
前苏联的标准规定:,。
虽然美国航天医学科学委员会已提出过辐射限量,或许人们会认为,为宇航员所制定的辐射标准比核工厂的工人所受的最大辐射值还要大。但是,由于微重力和银河系的长期宇宙辐射所产生的影响目前还弄不清,恐怕这个辐射限量还会被突破。
对宇航员造成的生物学方面的危害
辐射到人体组织里的能量,将引起人体细胞或脱氧核糖酸的微观变化。这种分子的损害可能造成病变,而这种病变最终不仅可能引起活性细胞的减少和变异,甚至可能改变遗传因子。如果辐射不是太严重,那么新细胞的生成通常可以弥补损失,但对神经系统的