В космос отправят новый прибор
Первое чисто российское исследование потоков нейтронов внутри космической станции готовятся провести на МКС специалисты Института космических исследований РАН. Для этого будет использован научный прибор по детектированию нейтронов «БТН-Нейтрон-М2».
Место размещения прибора «БТН-М1» на внешней стороне модуля «Звезда»
Нейтрон был открыт еще в 30-х годах прошлого века. Это нестабильная тяжелая частица, период полураспада которой составляет менее 10 минут. Поэтому случаи, когда она успевает долететь из космоса до Земли в своем первоначальном виде, очень редки. Это может случиться разве что в результате очень мощных вспышек на Солнце. Первичные нейтроны из других галактик до нас не долетают и подавно.
Получается, что в окрестностях космической станции детектируются в основном так называемые вторичные нейтроны, то есть те из них, что возникли в результате столкновения первичной радиации, то есть галактических лучей, приходящих из глубин космоса (протонов, электронов и тяжелых ядер) с земной атмосферой, стенками станции или телами самих космонавтов.
Пока российские ученые имеют возможность изучать нейтроны только на внешней поверхности нашего модуля «Звезда», где для этого установлен прибор «БТН-Нейтрон-1». Он измеряет поток нейтронов, отраженных от земной атмосферы, чья плотность меньше, чем плотность самой станции, а значит, и потенциальный вред от этих нейтронов для космонавтов, работающих снаружи, получается примерно на порядок меньше. По имеющимся данным, о которых ранее сообщали специалисты службы радиационной безопасности пилотируемых полетов Института медико-биологических проблем РАН, в жилом модуле радиационная нагрузка от нейтронов, «размножившихся» в результате соударения о плотные стены и приборы модуля, может быть раз в 10 выше, чем снаружи.
Теперь ученые решили уточнить эти показатели. Для этого, по словам заведующего лабораторией космической гамма-спектроскопии ИКИ РАН Игоря Митрофанова, примерно через два года на станцию планируется отправить новый прибор – «БТН-Нейтрон-2» и установить его в недавно пристыкованном модуле «Наука». Если все имеющиеся на борту штатные российские дозиметры ориентированы только на заряженные частицы, новый будет дополнять картину. Есть данные, что к определяемой сейчас дозе радиации, получаемой космонавтами, нейтроны могут добавить еще 20—30 процентов.
Справка «МК». Вред от нейтрона на человеческий организм высчитывается, как и от воздействия других частиц, не только от поглощенной дозы, но и от эквивалентной дозы (доза поглощенной радиации, умноженная на коэффициент качества). Если у электрона этот коэффициент равен 1, у протона — 1,5-2, то у нейтрона он может доходить до 20! Такой высокий коэффициент качества возникает за счет того, что нейтроны сталкиваются с ядрами атомов других элементов и рождают множество других заряженных частиц, которые также влияют на получаемую дозу радиации.
Предполагается, что исследование с «БТН-Нейтрон» после доставки на борт МКС второго аппарата превзойдет многие зарубежные и отечественные исследования, поскольку ученые впервые одновременно будут измерять характеристики нейтронных потоков детекторами, размещенными снаружи и внутри космического аппарата. Использование этой методики позволит построить инженерную модель общего нейтронного фона на МКС и создать в будущем средства радиационной защиты от этих тяжелых частиц.
По словам Игоря Митрофанова, претендентами на такие средства могут стать полиэтилен и бор-10, способные соответственно замедлять и поглощать непокорные частицы. Эта комбинация была впервые испытана учеными ИКИ РАН при отправке на окололунную орбиту российского детектора нейтронов ЛЕНД на американском аппарате LRO в 2009 году.
