Космическая техника. Перспективы развития. - Глава 2 : Часть 2
| Познавательное |
Радиационные пояса
Радиационные пояса вокруг Земли возникают в результате захвата магнитным полем Земли частиц, выбрасываемых Солнцем.
Имеются два торообразных пояса - внутренний и внешний. Во внутреннем поясе (до высот 10000...13000 км) энергия протонов достигает до 30 МэВ (на высоте около 3000 км в плоскости экватора) и более - при максимальной плотности потока до 2 * 104 протонов/(см2 * с). Плотность потока протонов во внешнем поясе (до высот 25000...30000 км) падает на три - четыре порядка. Плотность потока электронов в поясах имеет два максимума - один на высоте примерно 3000 км [порядка 109 электронов/(см2 на с)] и другой - на высоте около 22000 км [порядка 6-107 электронов/(см2 на с)].
Галактическое космическое излучение
Состав галактического космического излучения (ГКИ): протоны - 0,94, ядра гелия - 0,055, тяжелые ядра 0,005.
Энергия частиц в районе Земли ~ 1010 эВ, но наблюдается и до 1020 эВ (что существенно больше, чем в современных ускорителях).
Интенсивность ГКИ изменяется в 11-летнем периоде активности Солнца. От ГКИ в районе орбиты Земли, но вне магнитосферы Земли, в период максимума солнечной активности может быть получена доза, примерно в 2 раза меньшая, чем в период минимума солнечной активности. Это объясняется тем, что в периоды максимума солнечной активности напряженность магнитных полей вокруг Солнца возрастает и соответственно меньшая часть частиц ГКИ проникает в Солнечную систему до орбиты Земли.
Опасность радиации
Опасность радиации измеряется поглощенной дозой. Единицы измерения поглощенных доз:
1 рад = 10-2 Дж/кг = 6,25*107 МэВ/г,
1 бэр - 1 рад * КК, где КК - так называемый коэффициент качества, т.е. коэффициент относительной биологической эффективности данного излучения относительно стандартного рентгеновского излучения. Для частиц со средней энергией КК ~1...1,4, для частиц с высокой энергией КК ~3...10.
В табл. 2 и 3 приведены данные о дозах излучения, которые могут быть получены в радиационных поясах от протонов и от электронов.
Таблица 2. Дозы, которые могут быть получены от протонов радиационных поясов внутри корабля (под защитой 1 г/см2), когда корабль находится на круговой орбите высотой h и с наклонением плоскости орбиты i
|
h, км |
Доза излучения, бэр/сут, при i |
|||
|
0 |
30° |
60° |
90° |
|
|
445 |
0 |
1 |
0,8 |
0,7 |
|
2800 |
800 |
390 |
195 |
165 |
|
5500 |
125 |
55 |
28 |
24 |
|
8350 |
20 |
8 |
4,2 |
3,6 |
|
11100 |
0,41 |
0,14 |
0,08 |
0,06 |
|
Защита |
Л, км |
Доза излучения, бэр#/сут, при i |
|||
|
0 |
30° |
60° |
90° |
||
|
Нет |
3000 |
280000 |
93000 |
84000 |
75000 |
|
1 г/см2 |
3000 |
40 |
14 |
12 |
И |
|
Нет |
22000 |
19000 |
16000 |
8400 |
7500 |
|
1 г/см2 |
22000 |
3 |
2 |
1 |
1 |