Phá vỡ bức xạ ion hóa

Con người đã không đi xa hơn quỹ đạo thấp của Trái đất kể từ năm 1972 .

Hãy hiểu điều đó, đã 51 năm kể từ khi chúng ta đi qua quỹ đạo của Trái đất.

Tôi chắc rằng bạn đang tự hỏi tại sao. Chà, có rất nhiều lý do tại sao: vấn đề tên lửa, chi phí và ảnh hưởng y tế đối với con người.

Ở trong không gian, về mặt y tế, thực sự có hại cho con người. Việc thiếu trọng lực, thiếu oxy và dư thừa bức xạ ion hóa làm tổn thương chúng ta.

Để đối phó với tình trạng thiếu trọng lực và oxy, chúng ta có các giải pháp như trọng lực nhân tạo và điện phân nước. Tuy nhiên, hiện tại chúng ta không có giải pháp nào để đối phó với bức xạ ion hóa, thứ có thể làm rối tung các kế hoạch du hành và định cư trong không gian của chúng ta :/

Bức xạ ion hóa là gì?

Hãy bắt đầu từ những điều cơ bản: bức xạ ion hóa là gì?

Bức xạ ion hóa là một dạng năng lượng hoạt động bằng cách loại bỏ các electron khỏi nguyên tử và phân tử. Nó vô hình và đi thẳng qua chúng ta mà chúng ta không hề hay biết!

Bạn đã bao giờ xem những bộ phim mà nhân vật chính bị thổi bay bởi sức mạnh của nhân vật phản diện chưa? Bức xạ ion hóa giống như vụ nổ đó, ngoại trừ việc chúng ta không thể nhìn thấy nó hoặc nhận ra rằng nó đã tấn công chúng ta cho đến khi quá muộn.

Bức xạ ion hóa có hại hơn nhiều so với bức xạ không ion hóa, loại bức xạ có năng lượng ít hơn đáng kể và chúng ta phải đối mặt thường xuyên hơn trên Trái đất. Bức xạ ion hóa nằm ở bên phải của phổ điện từ, với các bức xạ điện từ như tia X và tia gamma.

Nhờ bầu khí quyển của Trái đất, chúng ta không tiếp xúc với nhiều bức xạ ion hóa như vậy. Lượng bức xạ ion hóa trung bình mà chúng ta tiếp xúc là 438–876 microsievert mỗi 6 tháng. Đối với bối cảnh, chúng ta cần tiếp xúc với 400.000 microsievert bức xạ ion hóa trong một khoảng thời gian ngắn để chết và cần tiếp xúc với 100.000 microsievert bức xạ ion hóa để có nguy cơ mắc bệnh ung thư cao. Mọi người đều nói “Cảm ơn bầu khí quyển của Trái đất!”

Tuy nhiên, trong không gian, chúng ta tiếp xúc với nhiều bức xạ ion hóa hơn. Dành 6 tháng trong không gian có thể khiến bạn tiếp xúc với 50.000–2.000.000 microsievert bức xạ ion hóa, tùy thuộc vào vị trí của bạn.

Các vấn đề sức khỏe

Như đã đề cập trước đó, tiếp xúc với nhiều bức xạ ion hóa có thể gây ra một số vấn đề sức khỏe khá tồi tệ.

Bạn biết làm thế nào DNA của chúng ta có dạng xoắn kép? Chà, các vòng xoắn được kết nối ở giữa bằng liên kết hydro.

Liên kết hydro là một lực liên phân tử tạo thành liên kết lưỡng cực-lưỡng cực cực mạnh khi một nguyên tử hydro liên kết với một nguyên tử có độ âm điện rất cao. Nguyên tử hydro cũng cần ở gần một nguyên tử có độ âm điện khác có một cặp electron đơn độc. Bạn đã nghe đúng đó, một cặp electron đơn độc.

Hãy nhớ ai thích ăn cắp điện tử? Bức xạ ion hóa! Vì vậy, khi tiếp xúc với nhiều bức xạ ion hóa, các electron trong liên kết hydro của DNA của chúng ta bị tách ra, buộc liên kết hydro bị phá vỡ và do đó, DNA của chúng ta bị đứt sợi đôi.

Bây giờ, thông thường cơ thể chúng ta có thể chữa lành DNA bị hư hỏng, nhưng đứt gãy sợi đôi thực sự khó chữa lành. Đôi khi, cơ thể bạn hoàn toàn không thể chữa lành vết đứt hoặc không chữa lành vết đứt đó đúng cách. Và một DNA bị hư hỏng có thể dẫn đến suy giảm chức năng tế bào, mất tế bào hoặc tế bào ung thư, tất cả những điều chúng ta không muốn!

Làm thế nào để chúng ta bảo vệ chính mình?

Tin tốt! Trên Trái đất, chúng ta phải đối mặt với một lượng nhỏ bức xạ ion hóa đến mức chúng ta không cần phải chủ động bảo vệ mình khỏi nó.

Tin xấu! Trong không gian, chúng ta cần một số hình thức bảo vệ.

Thậm chí nhiều tin xấu! Chúng tôi không có hình thức bảo vệ thích hợp chống lại bức xạ ion hóa!

Vì vậy, khi chúng ta nói về việc bảo vệ chống bức xạ, chúng ta tập trung vào cái mà tôi muốn gọi là 3 D:

1. Khoảng cách
   Bạn ở gần nguồn phóng xạ đến mức nào? Bạn có thể di chuyển xa hơn từ nó? Thật không may, trong không gian, chúng ta đang ở trong nguồn bức xạ và thực sự không thể di chuyển ra khỏi nó, vì vậy việc tăng khoảng cách không phải là một phương pháp bảo vệ khả thi.
2. Thời lượng
   Bạn tiếp xúc với bức xạ trong bao lâu? Bạn có thể giảm thời gian xung quanh nguồn không? Chúng ta mất khoảng 7 tháng để đến sao Hỏa. Trừ khi chúng ta có thể tăng tốc độ chúng ta đến các địa điểm, nếu không thì không thể giảm thời gian xung quanh nguồn bức xạ của chúng ta. Ngoài ra, nếu chúng ta muốn định cư hoặc sống trong không gian sâu, thì không thể giảm thời gian xung quanh nguồn bức xạ.
3. Quốc phòng
   Bạn đang mặc gì? Có loại che chắn nào bạn có thể mặc để bảo vệ bản thân khỏi bức xạ không? Một cái gì đó để ngăn chặn nó xâm nhập hoặc giảm cường độ của nó?

Về mặt kỹ thuật, chúng tôi có một bộ đồ bảo vệ chúng tôi khỏi bức xạ ion hóa. Ngoại trừ tấm chắn đó được tạo thành từ 6,6 feet bê tông hoặc 1,3 feet chì, rõ ràng là không thực tế nhất.

Có nghĩa là, hiện tại chúng ta không có hình thức bảo vệ vật lý nào khỏi bức xạ ion hóa. Nhiều nhà nghiên cứu đang xem xét việc tạo ra một hình thức bảo vệ vật lý hoặc khám phá một hình thức bảo vệ sinh học, nhưng cho đến nay, vẫn chưa có gì hứa hẹn được phát hiện hoặc tạo ra.

Bức xạ ion hóa gây chết người và có thể gây ra thiệt hại bất lợi cho bất kỳ ai tiếp xúc với nó.

Thật không may, cho đến khi chúng ta tìm ra cách bảo vệ các phi hành gia của mình, việc đưa bất kỳ ai ra ngoài vũ trụ là một ý tưởng thực sự tồi.

Xin lỗi, Elon! Xin lỗi, Bezos! Tôi không nghĩ chúng ta sẽ sớm xâm chiếm sao Hỏa cho đến khi vấn đề này được khắc phục :/