Ionty HZE - HZE ions

„HZE“ přeadresuje tady. Letiště s tímto označením viz Regionální letiště Mercer County.

Ionty HZE jsou vysokoenergetické jádra součást galaktické kosmické paprsky (GCR), které mají elektrický náboj větší než +2. Zkratka „HZE“ pochází z vysoké (H) protonové číslo (Z) a energie (E). Ionty HZE zahrnují jádra všech elementy těžší než vodík (který má poplatek +1) a hélium (který má poplatek +2). Každý ion HZE se skládá z jádra bez obíhání elektrony, což znamená, že poplatek na ion je stejné jako atomové číslo jádra.

Ionty HZE jsou ve srovnání s protony například skládání pouze 1% GCR oproti 85% pro protony.[1] Ionty HZE, stejně jako ostatní GCR, cestují poblíž rychlost světla. Jejich zdroj pravděpodobně bude supernova exploze.[2]

Kromě iontů HZE z kosmických zdrojů jsou ionty HZE produkovány slunce. V době sluneční erupce a další sluneční bouře, ionty HZE jsou někdy produkovány v malém množství spolu s typičtějšími protony,[3] ale jejich energetická hladina je podstatně menší než ionty HZE z kosmických paprsků.[2]

Kosmické záření je složena převážně z vysokoenergetické protony, hélium jádra a vysokoenergetické ionty s vysokou energií (ionty HZE). Ionizační vzorce v molekuly, buňky, papírové kapesníky a výsledné biologické poškození se liší od vysokoenergetických foton záření-rentgenové záření a gama paprsky, které produkují nízkolineární přenos energie (low-LET) záření z sekundární elektrony. Zatímco v prostor, astronauti jsou vystaveni protonům, jádrům helia a iontům HZE a také sekundární záření z jaderné reakce z kosmická loď části nebo tkáň.[4]

Prominentní ionty HZE:

GCR obvykle pocházejí z vnějšku Sluneční Soustava a v rámci galaxie Mléčná dráha,[5] ale ty z vnějšku Mléčné dráhy sestávají většinou z vysoce energetických protonů s malou složkou iontů HZE.[4] Vrcholy energetického spektra GCR vrcholí, se středními energetickými vrcholy až 1000 MeV /amu a jádra (s energiemi až 10 000 MeV /amu ) významně přispívají k dávkovému ekvivalentu.[4]

Zdravotní problémy iontů HZE

Hlavní článek: Ohrožení zdraví kosmickými paprsky

I když ionty HZE tvoří malou část kosmických paprsků, jejich vysoký náboj a vysoké energie způsobují, že významně přispívají k celkovému biologickému dopadu kosmických paprsků, takže jsou z hlediska biologického dopadu stejně významné jako protony.[1] Nejnebezpečnějšími GCR jsou těžká ionizovaná jádra, jako je Fe +26, an žehlička jádro s nábojem +26. Takové těžké částice jsou „mnohem energetičtější (miliony EUR) MeV ) než typické protony zrychlené slunečními erupcemi (desítky až stovky MeV) ".[2] Ionty HZE proto mohou pronikat silnými vrstvami stínění a tělesné tkáně, „lámat řetězce molekul DNA, poškozovat geny a zabíjet buňky“.[2]

Pro ionty HZE, které pocházejí z události slunečních částic (SPE), existuje jen malý příspěvek k příspěvku člověka absorbovaná dávka záření. Během SPE je generováno tak malé množství těžkých iontů, že jejich účinky jsou omezené. Jejich energie za atomová hmotnostní jednotka jsou všechny významně méně než protony nalezené ve stejné SPE, což znamená, že protony jsou zdaleka největším příspěvkem k expozici těla astronautů během SPE.[3]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Schimmerling, Walter (5. února 2011). „Prostředí kosmického záření: úvod“ (PDF). Zdravotní rizika mimozemského prostředí. Univerzita Sdružení pro výzkum kosmického výzkumu. Citováno 8. ledna 2013.
  2. ^ A b C d Mohou lidé jít na Mars? Science @ NASA, 17. února 2004.
  3. ^ A b Příspěvek iontů vysokého náboje a energie (HZE) během události sluneční částice 29. září 1989 Kim, Myung-Hee Y .; Wilson, John W .; Cucinotta, Francis A .; Simonsen, Lisa C .; Atwell, William; Badavi, Francis F .; Miller, Jack, NASA Johnson Space Center; Langley Research Center, květen 1999.
  4. ^ A b C Cucinotta, F. A.; Durante, M. „Riziko radiační karcinogeneze“ (PDF). Rizika pro lidské zdraví a výkonnost misí při průzkumu vesmíru Důkazy přezkoumávány programem NASA pro výzkum člověka. NASA. str. 122–123. Citováno 6. června 2012.
  5. ^ „Galaktické kosmické paprsky“. NASA. Citováno 6. června 2012.

externí odkazy