कॉस्मिक रेडिएशन इंसानों के लिए कितना खतरनाक है?

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

पृथ्वी सभी जीवित चीजों का एक अनूठा पालना है। इसके वायुमंडल और चुंबकीय क्षेत्र द्वारा संरक्षित, हम विकिरण खतरों के बारे में नहीं सोच सकते, सिवाय उन खतरों के जो हम अपने हाथों से बनाते हैं। हालांकि, अंतरिक्ष अन्वेषण की सभी परियोजनाएं - निकट और दूर - हमेशा विकिरण सुरक्षा की समस्या के खिलाफ चलती हैं। अंतरिक्ष जीवन के लिए शत्रुतापूर्ण है। हम वहां अपेक्षित नहीं हैं।

अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन की कक्षा को कई बार ऊपर उठाया जा चुका है, और अब इसकी ऊंचाई 400 किमी से अधिक है। यह उड़ान प्रयोगशाला को वातावरण की घनी परतों से दूर ले जाने के लिए किया गया था, जहां गैस के अणु अभी भी काफी हद तक उड़ान को धीमा कर देते हैं और स्टेशन ऊंचाई खो रहा है। कक्षा को बहुत बार ठीक न करने के लिए, स्टेशन को और भी ऊपर 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 है कि जिस ऊंचाई पर ISS वर्तमान में उड़ान भर रहा है, वहां कोई विकिरण सुरक्षा समस्या नहीं है। सबसे पहले, दक्षिण अटलांटिक में एक तथाकथित ब्राजीलियाई, या दक्षिण अटलांटिक, चुंबकीय विसंगति है। यहां, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र शिथिल होने लगता है, और इसके साथ, निचली विकिरण बेल्ट सतह के करीब हो जाती है। और आईएसएस अभी भी इसे छूता है, इस क्षेत्र में उड़ता है।

दूसरे, अंतरिक्ष में मनुष्य को गांगेय विकिरण से खतरा है - सभी दिशाओं से और एक जबरदस्त गति से आवेशित कणों की एक धारा, जो सुपरनोवा विस्फोटों या पल्सर, क्वासर और अन्य विषम तारकीय पिंडों की गतिविधि से उत्पन्न होती है। 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।

कोई चीज पृथ्वी की सतह तक पहुंचती है, जिससे हमारे ग्रह पर बिल्कुल हर जगह एक छोटी रेडियोधर्मी पृष्ठभूमि 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!

विकिरण बेल्ट

पृथ्वी की विकिरण पेटियाँ मैग्नेटोस्फीयर के ऐसे 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 थी, जो दो ज्ञात लोगों के बीच स्थित है।

"एक दिलचस्प तुलना की जा सकती है," भौतिक और गणितीय विज्ञान के उम्मीदवार, रूसी विज्ञान अकादमी के बायोमेडिकल समस्याओं के संस्थान में अंतरिक्ष यात्री के विकिरण सुरक्षा विभाग के प्रमुख व्याचेस्लाव शुरशकोव कहते हैं। - एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र कर्मचारी के लिए अनुमेय वार्षिक खुराक 20 mSv मानी जाती है - एक सामान्य व्यक्ति की तुलना में 20 गुना अधिक। आपातकालीन प्रतिक्रिया विशेषज्ञों, इन विशेष रूप से प्रशिक्षित लोगों के लिए, अधिकतम वार्षिक खुराक 200 mSv है। यह पहले से ही सामान्य खुराक से 200 गुना अधिक है और … व्यावहारिक रूप से एक अंतरिक्ष यात्री के रूप में एक वर्ष के लिए आईएसएस पर काम करने वाले अंतरिक्ष यात्री को उतनी ही राशि मिलती है।"

वर्तमान में, दवा ने एक अधिकतम खुराक सीमा स्थापित की है, जिसे गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं से बचने के लिए किसी व्यक्ति के जीवन के दौरान पार नहीं किया जा सकता है। यह 1000 mSv, या 1 Sv है। इस प्रकार, एक एनपीपी कर्मचारी भी अपने मानकों के साथ बिना किसी चिंता के पचास वर्षों तक चुपचाप काम कर सकता है।

दूसरी ओर, अंतरिक्ष यात्री केवल पांच वर्षों में अपनी सीमा समाप्त कर लेगा।लेकिन, चार साल के लिए उड़ान भरने और अपना कानूनी 800 mSv हासिल करने के बाद भी, उसे शायद ही एक साल की अवधि की नई उड़ान में अनुमति दी जाएगी, क्योंकि सीमा से अधिक होने का खतरा होगा।

अंतरिक्ष में विकिरण के खतरे का एक अन्य कारक, - व्याचेस्लाव शर्शकोव बताते हैं, - सूर्य की गतिविधि है, विशेष रूप से तथाकथित प्रोटॉन उत्सर्जन। इजेक्शन के समय, थोड़े समय में, ISS पर एक अंतरिक्ष यात्री अतिरिक्त 30 mSv प्राप्त कर सकता है। यह अच्छा है कि सौर प्रोटॉन घटनाएँ शायद ही कभी होती हैं - 11 साल के सौर गतिविधि चक्र में 1-2 बार। यह बुरा है कि ये प्रक्रियाएं यादृच्छिक रूप से यादृच्छिक क्रम में होती हैं, और भविष्यवाणी करना मुश्किल होता है।

मुझे ऐसा याद नहीं है कि हमें हमारे विज्ञान द्वारा आसन्न रिलीज के बारे में पहले से चेतावनी दी गई होगी। आमतौर पर ऐसा नहीं होता है। आईएसएस पर डोसीमीटर अचानक पृष्ठभूमि में वृद्धि दिखाते हैं, हम सूर्य पर विशेषज्ञों को बुलाते हैं और पुष्टि प्राप्त करते हैं: हां, हमारे स्टार की असामान्य गतिविधि है। यह अचानक सौर प्रोटॉन घटनाओं की वजह से है कि हम कभी नहीं जानते कि अंतरिक्ष यात्री अपने साथ उड़ान से कितनी खुराक लाएगा।"

पागल कण

मंगल पर जाने वाले क्रू के लिए रेडिएशन की समस्या पृथ्वी से ही शुरू हो जाएगी। 100 टन या उससे अधिक वजन वाले जहाज को लंबे समय तक कम-पृथ्वी की कक्षा में तेज करना होगा, और इस प्रक्षेपवक्र का हिस्सा विकिरण बेल्ट के अंदर से गुजरेगा। ये अब घंटे नहीं, बल्कि दिन और हफ्ते हैं। आगे - अपने मूल रूप में मैग्नेटोस्फीयर और गांगेय विकिरण से परे, कई भारी आवेशित कण, जिनका प्रभाव पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के "छाता" के तहत बहुत कम महसूस होता है।

व्याचेस्लाव शुरशकोव 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 अंतरिक्ष यात्री को स्मृति खो देगा, असामान्य व्यवहार प्रतिक्रियाओं और आक्रामकता का कारण बन जाएगा। और यह बहुत संभावना है कि ये प्रभाव खुराक से संबंधित नहीं होंगे। जब तक पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के बाहर जीवित जीवों के अस्तित्व पर पर्याप्त डेटा जमा नहीं हो जाता, तब तक लंबे अंतरिक्ष अभियानों पर जाना बहुत जोखिम भरा होता है।"

जब विकिरण सुरक्षा विशेषज्ञ सुझाव देते हैं कि अंतरिक्ष यान डिजाइनर जैव सुरक्षा बढ़ाते हैं, तो वे एक काफी तर्कसंगत प्रश्न का उत्तर देते हैं: "समस्या क्या है? क्या किसी अंतरिक्ष यात्री की मृत्यु विकिरण बीमारी से हुई है?" दुर्भाग्य से, बोर्ड पर प्राप्त विकिरण खुराक भविष्य के स्टारशिप भी नहीं, बल्कि सामान्य आईएसएस, हालांकि वे मानकों में फिट होते हैं, बिल्कुल भी हानिरहित नहीं हैं।

किसी कारण से, सोवियत अंतरिक्ष यात्रियों ने कभी अपनी दृष्टि के बारे में शिकायत नहीं की - जाहिर है, वे अपने करियर के लिए डरते थे, लेकिन अमेरिकी डेटा स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि ब्रह्मांडीय विकिरण मोतियाबिंद और लेंस अस्पष्टता का खतरा बढ़ाता है। अंतरिक्ष यात्रियों के रक्त परीक्षण प्रत्येक अंतरिक्ष उड़ान के बाद लिम्फोसाइटों में गुणसूत्र विपथन में वृद्धि दिखाते हैं, जिसे चिकित्सा में ट्यूमर मार्कर माना जाता है। सामान्य तौर पर, यह निष्कर्ष निकाला गया कि जीवन भर के दौरान 1 एसवी की स्वीकार्य खुराक प्राप्त करने से जीवन औसतन तीन साल कम हो जाता है।

चंद्र 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 यात्रियों को वास्तव में पृथ्वी के विकिरण बेल्ट - प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनिक को पार करना पड़ा। लेकिन यह केवल कुछ घंटों के लिए हुआ, और मिशन के दौरान अपोलो के कर्मचारियों द्वारा प्राप्त खुराक महत्वपूर्ण साबित हुई, लेकिन आईएसएस के पुराने समय के लोगों द्वारा प्राप्त की गई तुलना में। "बेशक, अमेरिकी भाग्यशाली थे," व्याचेस्लाव शुरशकोव कहते हैं, "आखिरकार, उनकी उड़ानों के दौरान एक भी सौर प्रोटॉन घटना नहीं हुई। यदि ऐसा हुआ, तो अंतरिक्ष यात्रियों को सुबलथल खुराक मिलेगी - 30 mSv नहीं, बल्कि 3 Sv।

अपने तौलिये को गीला करो

व्याचेस्लाव शर्शकोव कहते हैं, "हम, विकिरण सुरक्षा के क्षेत्र में विशेषज्ञ," जोर देकर कहते हैं कि चालक दल की सुरक्षा को मजबूत किया जाए। उदाहरण के लिए, आईएसएस पर, सबसे कमजोर अंतरिक्ष यात्री केबिन हैं, जहां वे आराम करते हैं। वहां कोई अतिरिक्त द्रव्यमान नहीं है, और केवल एक धातु की दीवार कई मिलीमीटर मोटी एक व्यक्ति को बाहरी स्थान से अलग करती है। यदि हम इस अवरोध को रेडियोलॉजी में स्वीकृत पानी के समकक्ष कम कर दें, तो यह केवल 1 सेमी पानी है।

तुलना के लिए: पृथ्वी का वायुमंडल, जिसके नीचे हम विकिरण से छिपते हैं, 10 मीटर पानी के बराबर है। हमने हाल ही में अंतरिक्ष यात्रियों के केबिन को पानी से लथपथ तौलिये और नैपकिन की एक अतिरिक्त परत के साथ संरक्षित करने का प्रस्ताव दिया है, जो विकिरण के प्रभाव को बहुत कम करेगा। विकिरण से बचाव के लिए दवाएं विकसित की जा रही हैं, हालांकि उनका अभी तक आईएसएस पर उपयोग नहीं किया गया है।

शायद, भविष्य में, चिकित्सा और आनुवंशिक इंजीनियरिंग के तरीकों 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 विज्ञान के करीब ध्यान दिए बिना, कोई लंबी दूरी की अंतरिक्ष उड़ानों के बारे में भूल सकता है।"