Advertisement

The Problem of Ionizing Radiations in Space Flight

  • Antonio Pasinetti
  • Laura E. Pasinetti
Chapter

Abstract

The problem of ionizing radiations in space and their effects on the astronaut’s body are considered.

The first section of the work deals with the origin and characteristics of extra-terrestrial radiations (cosmic rays, solar ionizing radiations, and Van Allen belt radiations), while the second part deals with biological doses corresponding to the fluxes of space radiations, biological protection for astronauts, and the characteristics of radiobiological injuries caused by protons and X-photons which penetrate into the spacecraft in flight.

The relations between radiation inside and outside the vehicle, and dose rates of different types of radiation, are discussed, and some methods are suggested for reducing the doses of radiation absorbed by the astronauts and preventing possible radiation injuries.

A proposal is made to employ a “scout-probe” vehicle equipped with radiation detectors which would precede a manned spacecraft on its flight and notify the astronauts and terrestrial bases of any possible dosimetric variations from values calculated prior to launching in sufficient time to permit the astronauts to take any protective measures necessary.

Résumé

Le problème des radiations ionisantes pour le vol spatial. Le problème des radiations ionisantes dans l’espace et leurs effets sur ⊥es astronautes est examiné.

Lapremière partie de l’ouvrage traite de l’origine et des caractéristiques des radiations extra-terrestres (rayons cosmiques, radiations solaires ionisantes et radiations de la ceinture de Van Allen). La seconde partie de l’ouvrage traite des doses biologiques correspondant au flux des radiations spatiales, de protection biologique pour les astronautes et des caractéristiques des dommages radiobiologiques causés par les protons et les photons X qui pénètrent dans le véhicule au cours du vol.

Les relations entre les radiations à l’intérieur et l’extérieur du véhicule et des taux de dosage des différents types de radiation sont dis-cutés et des méthodes sont suggérées pour réduire les doses absorbées par les astronautes et pour les prévenir des dommages possibles causés par les radiations.

On propose l’emploi d’une fusée sonde “éclaireur” équipée de détecteurs de radiation qui précéderait le véhicule habité dans son vol et renseignerait les astronautes et les bases terrestres sur toutes variations possibles entre la dosimétrie réelle et les valeurs calculées avant le vol, entemps utile pour permettre aux astronautes de prendre toutes mesures de protection nécessaires.

Aбстрактный

Проблема ионизирующего излучения в космическом по-лете. Рассмотрена -проблема влияния ионизирующего косми-ческого излучения на организм космонавта.

В первой части работы рассмотрены происхождение и характеристики внеземной радиации (космические лучи, ио-низирующее излучение Солнца и излучение радиационного пояса Ван-Аллена); во второй части работы рассмотрены биологические дозы, соответствующие потокам космической радиации, биологическая защита космонавтов и характерис-тики радиобиологического вредного воздействия протонов и рентгеновских квантов, проникающих во внутрь космическо-го корабля при полете.

Рассмотрены соотношения между излучением внутри и снаружи корабля и дозы радиации различных типов. Указаны методы уменьшения доз радиации, получаемых астронавтами, и методы предотвращения возможных вредных радиационных воздействий.

До полета космического корабля с человеком на борту предлагается запускать ракету-разведчик, снабженную де-текторами радиации, и заблаговременно сообщать космонав-там и наземным базам о любых возможных дозиметрических вариациях по сравнению.с величинами, рассчитанными до за-пуска, с тем, чтобы космонавты смогли принять необходимые меры защиты.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. Anderson, K. A., Phys. Rev. 1, 335 (1958).ADSGoogle Scholar
  2. Baarli, J. and Pasinetti, A. Biological injuries from high energy protons (preliminary report), CERN-DI/HP/13 1963.Google Scholar
  3. Campbell, P. A., Medical and Biological Aspects of the Energies of Space (Columbia University Press, New York and London, 1961 ).Google Scholar
  4. Conard, R. A., Meyer, A., Robertson, J. S., Sutow, W. W., Wolins, W. and Hachter, H., Radiation Res, Suppl. No. 1, 280 (1959).Google Scholar
  5. Dye, D. L. and Noyes, Y. C., J. Astronaut. Sci. 7, 64 (1960).Google Scholar
  6. Freden, S. C. and White, R. S., Phys. Rev. 3, 9 (1959).ADSGoogle Scholar
  7. Freden, S. C. and White, R. S., J. Geophys. Res. 65, 1399 (1960).Google Scholar
  8. Hayakawa, S., Hito, K. and Terashima, Yo., Progr. Theoret. Phys. (Kyoto), Suppl. No. 6, 1 (1958).Google Scholar
  9. Johnson, N., Quart, J. R. A. S. 2, 236 (1961).Google Scholar
  10. Koch, H. W. and Motz, J. W., Rev. Mod. Phys. 31, 920 (1959).ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. Luchnik, N. V., Biochemistry (S. S. S. R.) 23, 139 (1958).Google Scholar
  12. Maisin, J., C. R. Soc. Biol. 153, 379 (1959).Google Scholar
  13. Maisin, J., Dumont, P. and Dunjic, A., C. R. Soc. Biol. 154, 429, 475 (1960).Google Scholar
  14. Naugle, Ja E., Nucleonics 19, 89 (1961).Google Scholar
  15. Ney, E. P., Winckler, J. R. and Freier, P. S., Phys. Rev. 3, 183 (1959).ADSGoogle Scholar
  16. Noyes, J. C. and Brown, W.D. D1–82–0048 (1960).Google Scholar
  17. Pasinetti, A., “Sul meccanismo d’azione delle sostanze tioloche nella protezione contro i danni da radizioni ionizzanti”, in: Scritti Medici in onore del Prof. Luigi Villa ( Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 1957 ).Google Scholar
  18. Pasinetti, A. “Problemi di Radiobiologia, La protezione contro i danni da radiazioni ionizzanti nel volo spaziale, ” paper presented at II Convegno Internazionale della Spazio, Roma, Guigno 1962.Google Scholar
  19. Pasinetti, A. and Pasinetti, L. E., “Aspetti astrofisici e radiobiologici del volo umano nel Cosmo,” relazione alla Giornata Spaziale del IX Convegno Internazionale delle Comunicazioni, Genova, Ottobre, 1962; Contr. Os s. Astronom. Milano-Merate, No. 188 (1962).Google Scholar
  20. Pasinetti, A., Poggi-Longostrevi, G. and Lombardi, I., Minerva Nucleare 6, 333 (1962).Google Scholar
  21. Petrova, N. V., Polikarpova, L. I. et al., Med. Radiol. (S. S. S. R.) 3, 34 (1958).Google Scholar
  22. Physics and Medicine of the Atmosphere and Space (John Wiley and Scns, Inc., New York, 1960).Google Scholar
  23. Pickering, J. E., Allen, R. G., Jr. and Ritter, O. L., “Problems in Shielding,” in: Medical and Biological Aspects of the Energies of Space p. 381.Google Scholar
  24. Piddington, J. H., Austr. J. Phys. 10, 530 (1957), (in Johnson). Poggi-Longostrevi, G., Pasinetti, A. and Lombardi, L., Minerva Nucleare 6, 340 (1962).Google Scholar
  25. Shapiro, M. M., Science 135, 175 (1962).ADSCrossRefGoogle Scholar
  26. Schaefer, H. J., Aerospace Med. 30, 631 (1959).Google Scholar
  27. Space Research. Prov. First Int. Space Sci. Symp., Nice (North Holland Publ. Co., Amsterdam, 1960).Google Scholar
  28. Space. Research. Proc. Second Int. Space Sci. Symp.,Florence (North Holland Publ. Co., Amsterdam, 1961).Google Scholar
  29. Tandon, J. N., Nature 190, 246 (1962).ADSCrossRefGoogle Scholar
  30. Van Allen, J. A., Bull. A. S. P. Ser. II, 4, 402 (1959).Google Scholar
  31. Van Allen, J. A., J. Geophys. Res. 65, 1377 (1959).Google Scholar
  32. Van Allen, J. A. and Frank, L.A., Nature 183, 430 (1959).ADSCrossRefGoogle Scholar
  33. Van Allen, J. A. and Frank L.A., Nature 184, 219 (1959).ADSCrossRefGoogle Scholar
  34. Van Allen, J. A. and Wei Cheing Lin, J. Geophys. Res. 65, 2998 (1960).ADSCrossRefGoogle Scholar
  35. Vernov, S. N., Vestnik Akad. Nauk S. S. S. R. 30, 10 (1960).Google Scholar
  36. Vernov, S. N. and Chudakov, A. E., in: Space Research 1960, p. 751.Google Scholar
  37. Wilson, J. G., Contemporary Phys. 1, 204 (1960).ADSCrossRefGoogle Scholar
  38. Winckler, J. Personal communication for Pickering et al.Google Scholar
  39. Yoshida, S., Ludwig, G. H. and Van Allen, J. A., J. Geophys. Res. 65, 807 (1960).ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Wien 1964

Authors and Affiliations

  • Antonio Pasinetti
    • 1
    • 2
  • Laura E. Pasinetti
    • 1
    • 2
  1. 1.Istituto di Farmacologiadella Università di MilanoItaly
  2. 2.Osservatorio Astronomico di Milano-MerateMilanItaly

Personalised recommendations