Реферат: Обеспечение радиационной безопасности космонавтов в дальних космических полетах является акту- альной проблемой космической радиобиологии. Ускоренные тяжелые заряженные частицы представляют основную опасность. Протоны широкого энергетического спектра с большим диапазоном ЛПЭ являются основной компонентой галактического и солнечного космических излучений, а также радиационных поя- сов Земли (85–98 %). Дополнительный вклад в дозу облучения астронавтов вносит вторичное излучение, формирующееся при взаимодействии космического излучения со стенкой, конструкциями и оборудова- нием космического аппарата, а также телом астронавта. Безусловно, следует учитывать наведенную ра- диоактивность внутри космического аппарата. Цель исследования: провести радиобиологическую оценку радиозащитных свойств оболочки проектируемого транспортного корабля (ПТК). Эксперименты выполнены на 106 аутбредных мышах, самках, стока ICR CD-1 с исходной массой 22–30 г. Облучение проводили протонным пучком в медицинской кабине фазотрона ОИЯИ (г. Дубна). Использовали два вида пучка: один с энергией 163 МэВ в дозе 0,5 Гр и второй с энергией 170 МэВ в дозе 1,0 Гр при средней мощности дозы 0,5 Гр/мин. Сечение пучка составило 9×9 см, что позволило облучать одновременно до 4 животных (мышей), размещенных продольно по оси пучка в специальных пластико- вых контейнерах. Для исследования была предоставлена трехслойная конструкция каркаса агрегатного отсека ПТК, состоящая из слоя тепловой защиты на углепластиковой подложке. Дополнительно использо- вали алюминиевую пластину толщиной 4 мм, плексиглас толщиной 50 мм и водные фантомы с толщиной 160 мм и 250 мм. Установлено, что оболочка ПТК вкупе с алюминиевой пластиной минимально защищает организм жи- вотных (мышей) от повреждающего действия протонов с энергией 170 МэВ. Применение защиты в виде 50 мм плексигласа также дополнительно ослабило повреждающий эффект протонов по тесту хромосом- ных аберраций. Эффективной оказалась дополнительная водная защита с толщиной слоя воды в 250 мм. По другим показателям выявлены более сложные закономерности, в связи с перемещением пика Брэгга. Результаты экспериментов показали высокую значимость вторичного излучения и его существенный вклад в развитие радиобиологических эффектов, даже в условиях полного экранирования от потока первичных протонов. Полученный радиобиологический эффект следует подтвердить углубленными дозиметрически- ми исследованиями, в первую очередь нейтронных полей. Со всей очевидностью радиобиологическими экспериментами было установлено, что в медицинской ка- бине фазотрона в ходе сеансов работы ускорителя формируется наведенная радиоактивность. Кроме того, известно, что все большее распространение получает протонная терапия онкологических заболеваний. В этой связи необходимо углубленно исследовать, с помощью современной дозиметрической аппаратуры и постановкой радиобиологических экспериментов на чувствительных биологических системах, уровень и радиобиологический эффект наведенной радиоактивности в медицинских кабинах ускорителей протонов и ядер углерода. Данное обстоятельство важно, как для пациентов, так и для персонала ускорителей. В заключении следует отметить, что в небольшом поисковом радиобиологическом эксперименте уста- новлены важные факты, свидетельствующие об исключительной сложности проблемы обеспечения радиа- ционной безопасности космонавтов.

Библиографическая ссылка: Никитенко О.В. , Бычкова Т.М. , Иванова О.А. , Шуршаков В.А. , Молоканов А.Г. , Иванов А.А.
Биологическая оценка эффективности физической защиты элементами конструкции космического аппарата при облучении протонами
XVIII Конференция по космической биологии и авиакосмической медицине с международным участием ("Земля – Орбита – Дальний космос") 07-09 нояб. 2023