Что нас спасает от солнечной и космической радиации?
Мы так привыкли к комфорту, существующему для нас на Земле, что даже не замечаем этого и капризничаем — то нам слишком холодно, то слишком жарко, то сухо, то влажно, то слишком солнечно, то слишком пасмурно. А ведь планета защищает нас и спасает от множества опасностей. От переохлаждения, от перегрева, наконец — от радиации. Какая же бывает радиация?
В 1899 году Эрнест Резерфорд экспериментально доказал, что есть три вида радиоактивности. Он назвал их альфа-, бета- и гамма- радиацией.
Установлено, что альфа-излучение — состоит из положительно заряженных ядер гелия, бета-излучение — поток бета-частиц, то есть электронов, а гамма-излучение — ультракороткое электромагнитное излучение (длина волны меньше 100 микрометров).
На Земле большая часть источников радиации являются альфа-радиоактивными, их фон в естественных условиях обычно не представляет угрозы для жизни. А вот извне на нас падают мощные потоки «солнечного ветра» и мощные пучки космических лучей.
Радиационный фон на поверхности Земли составляет 12−15 мкР/час. Это — норма. Откуда на Земле берется излучение?
Радиоактивность есть в глубинах Земли, граниты, имеющие магматическое происхождение, дают около 25 мкР/час.
Из глубин Земли вместе с горячими водами приходит газ радон, обладающий альфа-радиоактивностью. Газ постоянно образуется при радиоактивном распаде ядер урана и Тория.
С радиоактивностью человеческую цивилизацию ознакомили ученые, открыв радиоактивные уран, полоний, радий и другие. Намного большие знания люди получили в 1945 году, после взрывов первых атомных бомб. 
Фото: Depositphotos
Но большая часть населения Земли лично с радиацией не знакома. И мало кто знает, что от космической радиации нас защищает наша планета, ее магнитосфера, радиационные пояса, озоновый слой.
Ведь из космоса на Землю падает постоянный поток разнообразных излучений. Источники космических излучений — Солнце и разнообразные дальние источники.
Космические лучи принято делить на:
- внегалактические;
- галактические;
- солнечный ветер;
- излучение межзвездного пространства.
По своему составу космические лучи содержат 92% протонов, 6% альфа-частиц и по 1% — электронов и ядер более тяжелых элементов.
Солнечный ветер — принятое название солнечного излучения. Ежесекундно солнечный ветер уносит от Солнца до одного миллиона тонн вещества.
Защита Земли от радиации — это ее магнитосфера, область пространства, образуемая вокруг небесного тела, обладающего магнитным полем, когда магнитное поле тела отклоняет падающий поток заряженных частиц. Магнитное поле Земли отклоняет несущийся на нас от Солнца поток излучения и значительную часть других космических лучей. 
Деформация магнитосферы планеты звёздным ветром
Фото: NASA, ru.wikipedia.org
В состав магнитосферы входят радиационные пояса. Внутренний радиационный пояс находится примерно на высоте 4.000 км, он состоит в основном из протонов высоких энергий, а внешний — на высоте примерно 17.000 км — из высокоэнергетических электронов.
И любые межпланетные станции и американские лунные экспедиции должны преодолеть радиационные пояса. Ученые знают, что интенсивность радиации в этих поясах весьма велика, потому и пилотируемые корабли, и автоматические станции, пересекающие магнитосферу Земли, должны быть надежно защищены от радиации. Считается, что слой алюминия толщиной около 6 мм должен защитить людей и/или научную аппаратуру от радиоактивного воздействия поясов радиации.
Но если вылететь за пределы защиты нашей магнитосферы — появляется значительно большая опасность. Мы не можем предсказать появление вспышек на Солнце, мы не знаем, когда и в каком месте можно встретить космические лучи из глубин галактики.
Ученые давно изучают вспышки на Солнце и их влияние на земную жизнь. Установлено, что 4.11.2003 г. на Солнце была весьма интенсивная вспышка. Если бы земной экипаж в это время был вне защиты атмосферы планеты, космонавты за время вспышки получили бы дозу примерно 8 Рад. Это составляет примерно 80 МЗв, тогда как сейчас принятая годовая норма на Земле составляет 1МЗв/год. 
Солнечная вспышка 14 декабря 2014 года: выброс отрывается от поверхности
Фото: NASA, ru.wikipedia.org
Что будет с экспедицией на Марс, если за 3−5 лет космонавтам придется пережить несколько таких вспышек? Смогут ли они вернуться на Землю живыми?
Очевидно, что нынешняя радиационная защита нашей космической техники совершенно неудовлетворительна для условий дальнего космоса. Если мы хотим осваивать Солнечную систему, нам придется придумать значительно более мощную защиту от радиации для своих кораблей.
Почему нынешняя космонавтика не испытывает этих проблем? Современные космические спутники, а также «Союзы», «Протоны», «Атласы» и МКС, летают в ближнем космосе, под прикрытием магнитосферы Земли и ее радиационных поясов. Хотя и там за годовой полет космонавт набирает дозу излучения намного большую, чем он получил бы на Земле за всю жизнь. 
Международная космическая станция
Фото: NASA, ru.wikipedia.org
Увы, сделать обитаемые отсеки из толстой стали, покрытой слоем свинца, мы не можем: в таком случае вес отсеков увеличился бы во много раз, не хватило бы мощности ракеты, чтобы вывести их на орбиту. Да и потом, когда станция отлетает свое, на Землю упала бы огромная масса, которая могла бы создать большие проблемы людям, живущим в Тихоокеанском регионе.
Так что высказывание Циолковского о том, что «нельзя вечно жить в колыбели», до обидного верно. Если следовать его метафоре, мы научились вылезать из колыбели, но только совсем недалеко и ненадолго. Даже освоение Солнечной системы — дело далекого будущего.
Источник
Ученые нашли естественный механизм защиты Земли от солнечных вспышек
МОСКВА, 7 мар — РИА Новости. Плазма, поднимающаяся от Земли навстречу частицам, которые выбрасывает Солнце, защищает планету при солнечных вспышках, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
Последние расчеты ученых показали, что на интенсивность взаимодействия силовых линий магнитного поля Земли и солнечного ветра также влияет поведение окружающей планету плазмосферы. Оказалось, что когда воздействие солнечного ветра на магнитосферу становится сильным, часть холодной плазмы, окружающей Землю, перемещается к ближней к Солнцу границе магнитосферы. Благодаря этому увеличивается масса вещества во взаимодействующей с солнечным ветром области, из-за чего перезамыкание магнитных линий становится менее активным.
«Магнитное поле Земли защищает жизнь на ее поверхности от влияния солнечных вспышек. Перезамыкание вытягивает часть этого магнитного щита и пропускает энергию внутрь, что дает мощные (магнитные) штормы. Плазма вытекает в космос и замедляет процесс перезамыкания, так что влияние Солнца на Землю оказывается не таким разрушительным», — пояснил Фостер.
Источник
Как защититься от ультрафиолета?
С наступлением лета начинается сезон отпусков. Долгожданный отдых чаще всего связан с мечтами о живописном береге моря, ярком солнце и бронзовом загаре. Однако солнце является не только источником витамина D, но и фактором, оказывающим на организм негативное влияние. Почему необходимо защитить кожу от ультрафиолета и как это сделать? Рассмотрим подробнее в статье.
Какой вред причиняет ультрафиолет?
Ультрафиолетовое излучение активизирует процессы старения. Его воздействие нередко провоцирует ожоги, которые препятствуют воспроизводству клеток эпидермиса. Дерма становится тоньше, содержание в ней коллагена и эластичных волокон уменьшается. Следствие этих процессов — появление морщин и преждевременное старение ( фотостарение ).
Женщины, которые живут на юге, стареют быстрее, чем жительницы северных регионов. Этот процесс также зависит от толщины кожи. Женская кожа на треть тоньше мужской, поэтому у представительниц прекрасного пола гораздо быстрее появляются морщины. При этом брюнетки менее восприимчивы к ультрафиолетовому излучению, чем блондинки. А у обладательниц светлой кожи и у беременных женщин наиболее высокая вероятность получить ожоги во время пребывания на солнце.
Но главная опасность заключается не в этом. Ультрафиолетовое излучение вызывает основные типы рака:
- Базальноклеточный.
- Плоскоклеточный.
- Меланому.
Опасность представляет не только солнечное воздействие, но и устройства для искусственного загара.
- Более половины UVA-лучей проникают под воду на глубину до 0,5 м.
- Морская пена способна отразить до четверти UV-лучей, сухой песок — около 15%, снежный покров — до 80%!
Как защитить кожу от ультрафиолета?
Узнать УФ-индекс можно с помощью мобильного приложения. Если показатель больше 3, необходимо воспользоваться солнцезащитным средство с уровнем как минимум SPF 15. Защитить кожу от вредного воздействия помогают не только солнцезащитные средства, но и одежда, а также солнцезащитные очки.
Одежда
Одежда из плотных тканей и головные уборы — лучшая защита от ультрафиолета. Распространено убеждение, что только одежда из светлых тканей препятствует его воздействию на кожу. Однако это не так. Вещи белого и желтого цвета пропускают UV-лучи. А элементы гардероба темно-синего и красного цвета гораздо лучше справляются с задачей защиты.
На степень защиты также влияет материал и тип плетения волокон. Более плотная ткань пропускает меньше ультрафиолета, чем тонкая.
Одежда имеет фактор защиты от UV-лучей — UPF. Этот параметр показывает, сколько «единиц» ультрафиолета пройдет сквозь ткань. Если UPF равен 40, то из 40 всего одна единица дойдет до кожи.
Факторы защиты у натуральных тканей:
- Натуральный белый лен — 10 UPF.
- Лен темного цвета, окрашенный натуральными красителями — более 50 UPF.
- Фабричные вещи из белого хлопка — 4 UPF.
- Ткани из хлопка, окрашенные натуральными красителями в зеленый, коричневый и бежевый цвет, — от 46 до 65 UPF.
Вещи, произведенные с использованием синтетических красителей, хлопок в мокром виде, шелк не защищают от ультрафиолета.
Для увеличения степени защиты хлопка используют жидкое средство для стирки. В нем содержится оптический отбеливатель, который с каждым последующим использованием увеличивает уровень защиты. Но использовать хлор не рекомендуется — отбеливатель не является оптическим, поэтому снижает защиту.
Еще один способ увеличить показатель — использование добавки к стиральному порошку. Она повышает UPF с 5 до 30%.
Особое внимание следует уделить выбору летних вещей. Безусловно, купальник и футболка не защитят от воздействия солнечных лучей. Гораздо лучше с этой задачей справятся брюки, одежда с длинными рукавами и закрытым декольте. Альтернатива — модели с защитой от ультрафиолета, выпускаемые спортивными марками. Это изделия из синтетических волокон, в которых комфортно купаться. Они быстро высыхают, отводят пот.
Производители одежды, которая защищает от ультрафиолета, утверждают, что проводят испытания, имитирующие двухлетнее использование: воздействие солнца, стирки, износ. Они указывают наименьший результат среди показателей тестирования. Найти такую одежду легко — она имеет маркировку Sun Guard или Rash guard.
Находясь на солнце, не стоит забывать про головной убор. Кепка, панама, платок — вариантов масса. Но лучше всего с задачей защиты лица, головы, шеи, ушей летом справляются широкополые шляпы.
Солнцезащитные очки
Очки — важный летний аксессуар. Они обеспечивают 100% защиту глаз от ультрафиолетовых лучей. Но такими свойствами обладают только модели, имеющие следующие метки:
- Blocks at least 80%UVB, 55%UVA.
- General, High UV-protection.
- UV 400 — показатель длины лучей, которые не пропускают линзы.
Числовые показатели, указанные на очках, должны быть больше 50.
Источник
Функции и значение озонового слоя
Большая часть атмосферного озона сконцентрирована в слое стратосферы, расположенном на высоте около 15-30 км над поверхностью Земли.
Озон — это молекула, содержащая три атома кислорода. В любой момент времени молекулы озона постоянно образуются и разрушаются в стратосфере. Общее количество озона оставалось относительно стабильным на протяжении многих десятилетий, но в конце 20-го века процесс разрушения атмосферного озона превышал его восстановление.
Озоновый слой Земли защищает всю жизнь на планете от вредного излучения Солнца, но человеческая деятельность повредила этот щит. Меньшая защита озоновым слоем от ультрафиолетового (УФ) излучения со временем нанесет вред здоровью человека и приведет к повышению заболеваемости раком кожи и катарактой.
Структура атмосферы Земли
Атмосфера Земли состоит из нескольких слоев. Самый нижний слой, тропосфера. Тропосфера простирается от поверхности Земли на высоту около 10 км, хотя эта высота варьируется в зависимости от широты. Почти все погодные явления происходят в тропосфере. Высота Эвереста, самой высокой горы на Земле, составляет всего 8,8 км.
С уменьшением высоты в тропосфере температура уменьшается. По мере того, как тёплый воздух поднимается, он охлаждается, опускаясь обратно на Землю. Этот процесс, известный как конвекция, означает, что существуют огромные перемещения воздуха, которые очень эффективно перемешивают тропосферу. Практически вся человеческая деятельность происходит в тропосфере.
Следующий слой — стратосфера, слой атмосферы над тропосферой. Стратосфера простирается на высоте от 10 км до 50 км. Коммерческие авиакомпании летают в нижних слоях стратосферы. На больших высотах стратосфера становится теплее. Фактически, это потепление вызвано озоном, поглощающим ультрафиолетовое излучение.
Теплый воздух остается в верхних слоях стратосферы, а холодный — ниже, поэтому вертикальные смещения воздушных масс в этом слое гораздо более редки, чем в тропосфере.
Каково значение озонового слоя?
Озоновый слой в стратосфере поглощает часть излучения Солнца, не позволяя ему достичь поверхности планеты. Самое главное, он поглощает часть ультрафиолетового излучения, называемого средневолновой ультрафиолет B (УФ-B).
УФ-B — диапазон ультрафиолетового излучения с длиной волны от 280 до 320 нанометров, производимого Солнцем. УФ-B — это вид ультрафиолетового света от Солнца), который имеет несколько вредных эффектов. УФ-B особенно эффективен при повреждении ДНК. Он является причиной меланомы и других видов рака кожи. Он также связан с разрушением некоторых материалов и уничтожением микроорганизмов.
Озоновый слой защищает Землю от большинства ультрафиолетовых лучей, исходящих от Солнца. Всегда важно защищать себя от УФ-B, даже при отсутствии истощения озонового слоя, надевая шляпы, солнечные очки и солнцезащитный крем. Однако, эти меры предосторожности будут становиться все более важными по мере того, как истощение озонового слоя будет усугубляться. УФ-B связан со многими вредными последствиями, включая рак кожи, катаракту и вред, наносимый некоторым растительным культурам и флоре и фауне.
Не хотите чтобы продолжалось разрушение озонового слоя? Вот что можно сделать ваша организация:
Что происходит с озоновым слоем?
Ученые провели исследования, в ходе которых получили данные за несколько десятилетий, в которых подробно описываются нормальные уровни озона во время природных циклов. Концентрация озона в атмосфере естественным образом меняется в зависимости от солнечных пятен, времени года и широты. Эти процессы хорошо изучены и предсказуемы.
За каждым естественным снижением уровня озона следует восстановление. Однако начиная с 1970-х годов научные данные свидетельствуют о том, что озоновый слой разрушается с темпами, превышающими пределы естественных процессов.
Источник