Насколько радиоактивным является поверхностный реголит на Луне?

Использование реголита для защиты от космического излучения представляется наиболее практичным решением для перспективных баз на поверхности Луны.

Но лунный реголит должен собрать некоторую вторичную радиацию, подвергаясь бомбардировке космическими лучами в течение миллионов лет.

Мой вопрос:

Сколько вредного для человека излучения имеет лунный реголит?

Кто-нибудь смоделировал, сколько «индуцированного излучения» будет производить защита из реголита для гипотетической лунной базы? (в зивертах)

Я нашел несколько исследований о экранирующих свойствах лунного реголита, но они не касаются этого аспекта. Итак, можно ли пренебречь влиянием индуцированного излучения или это фактор, который следует учитывать?

И советские, и американские космические программы доставили на Землю образцы поверхности Луны и должны были тщательно охарактеризовать их активность, так что это, безусловно, было описано несколько раз, но очень давно.
Я не говорю с какой-либо властью, поэтому я не буду делать это ОТВЕТОМ. Но активация будет происходить либо от поглощения нейтронов, либо от высокоэнергетических частиц, либо от гамма-лучей, разрушающих ядра. И реголит в основном состоит из всех более легких атомов, которые, если их активировать, имеют тенденцию быть не очень энергичными и быстро распадаться. Большая часть излучения, которое он может производить, будет самозащитой или остановлена ​​строительными материалами. сайты.wustl.edu/meteoritesite/items/…

Ответы (1)

Вкратце: это вовсе не полный ответ, но это только начало, и я думаю, что оно дает представление о том, что будет дальше; что в целом этот материал не очень радиоактивный, как уже предсказывал Грегг .

Но если ваш материал находится в контакте с газами для дыхания или, возможно, даже с жидкостями, пригодными для питья , не забудьте купить комплект для защиты от лунного радона , потому что, как и здесь, на Земле, цепи распада U/Th будут выделять радон, и если ваш реголит или щебень достаточно пористый, он наполнит вашу уютную хижину на Луне газом радоном.

Цепь распада, ТорийИсточник Источник нажмите, чтобы увеличитьЦепочка распада (4n+2, серия Uranium)


Я нашел Preliminary Examination of Lunar Samples from Apollo 11 от 19 сентября 1969 г. Science 165 (3899) 1211-1227.

Быстрое прочтение предполагает, что эти образцы не были особенно радиоактивными по сравнению с земными породами. Вещество с коротким периодом полураспада (вызванное протонами) уже частично разлагалось и было бы неуместным для строительного проекта.

Вот несколько фрагментов:

Из-за сложных операций, связанных с обращением с лунным материалом, подготовка образцов для анализа в RCL была низкой, и анализ первого образца RCL не мог начаться до 29 июля 1969 года. В результате радиоактивные частицы с периодом полураспада менее нескольких дней не обнаруживались. . Кроме того, интенсивные помехи от спектров гамма-излучения серий распада Th и U в образцах очень затрудняли обнаружение слабых компонентов гамма-излучения.

и

Низкофоновые гамма-спектрометры, использованные в этих исследованиях, располагались на глубине 15 м под землей в помещении, снабжаемом воздухом, не содержащим радон, и экранировались 0,9 м уплотненного дунита внутри сварного стального футеровщика низкой радиоактивности.Основная детекторная система состояла из двух детекторов NaI(Tl) (диаметром 23 сантиметра и длиной 13 сантиметров), расположенных под углом 180 градусов с образцом между ними. Данные записывались в режимах одиночек и совпадений. Отклик детекторов был улучшен за счет использования окружающей мантии антисовпадений. Фон был дополнительно уменьшен за счет окружения детекторов и внутренней мантии толстым свинцовым экраном, снаружи которого была покрыта тонкая, чувствительная к мезонам мантия антисовпадений. Спектры регистрировались также Ge(Li)-детектором большого объема внутри свинцового экрана толщиной 10 сантиметров. Однако все приведенные здесь данные получены на сцинтилляционном спектрометре NaI(Tl).

и

Результаты обобщены в Таблице 5. Было идентифицировано двенадцать радиоактивных веществ, некоторые из них предварительно. Охарактеризованы нуклиды с самым коротким периодом полураспада: 52Mn (5,7 дня) и 48V (16,1 дня).

и

Выходы космогенного 26Al в целом высоки, а отношение 22Na к 26Al значительно ниже единицы как в лунных породах, так и в почве. Высокие выходы 26Al можно объяснить с точки зрения химического состава лунного материала, если рассматриваемые образцы подвергались бомбардировке космическими лучами в течение нескольких периодов полураспада 26Al (0,74 x 10^6 лет), так что производство 26Al может достичь насыщения. Такое рассуждение предполагает, в соответствии с анализом инертных газов, что материал, проанализированный в этих исследованиях, подвергался воздействию космического излучения в течение по крайней мере нескольких миллионов лет.

Вот Таблица 5. Для значений ppm требуется некоторая работа по оценке дозы, вы должны отследить изотоп и выполнить все дозиметрические расчеты, но для ppm/кг это распада в минуту , и это очень, очень, очень мало. Неудивительно, что им пришлось пойти на такие экстраординарные меры для измерения в условиях низкого фона и использовать методы подавления фона.

Будут гораздо более качественные и количественные последующие документы с использованием детекторов Ge(Li) высокого разрешения и, конечно же, еще пять миссий Аполлон и сотни кг горных пород и реголита.

Рисунок 5 из предварительного исследования лунных образцов с Аполлона-11.

нажмите, чтобы увеличить