Нейтрон был открыт еще в 30-х годах прошлого века. Это нестабильная тяжелая частица, период полураспада которой составляет менее 10 минут. Поэтому случаи, когда она успевает долететь из космоса до Земли в своем первоначальном виде, очень редки. Это может случиться разве что в результате очень мощных вспышек на Солнце. Первичные нейтроны из других галактик до нас не долетают и подавно.
Получается, что в окрестностях космической станции детектируются в основном так называемые вторичные нейтроны, то есть те из них, что возникли в результате столкновения первичной радиации, то есть галактических лучей, приходящих из глубин космоса (протонов, электронов и тяжелых ядер) с земной атмосферой, стенками станции или телами самих космонавтов.
Пока российские ученые имеют возможность изучать нейтроны только на внешней поверхности нашего модуля «Звезда», где для этого установлен прибор «БТН-Нейтрон-1». Он измеряет поток нейтронов, отраженных от земной атмосферы, чья плотность меньше, чем плотность самой станции, а значит, и потенциальный вред от этих нейтронов для космонавтов, работающих снаружи, получается примерно на порядок меньше. По имеющимся данным, о которых ранее сообщали специалисты службы радиационной безопасности пилотируемых полетов Института медико-биологических проблем РАН, в жилом модуле радиационная нагрузка от нейтронов, «размножившихся» в результате соударения о плотные стены и приборы модуля, может быть раз в 10 выше, чем снаружи.
Теперь ученые решили уточнить эти показатели. Для этого, по словам заведующего лабораторией космической гамма-спектроскопии ИКИ РАН Игоря Митрофанова, примерно через два года на станцию планируется отправить новый прибор – «БТН-Нейтрон-2» и установить его в недавно пристыкованном модуле «Наука». Если все имеющиеся на борту штатные российские дозиметры ориентированы только на заряженные частицы, новый будет дополнять картину. Есть данные, что к определяемой сейчас дозе радиации, получаемой космонавтами, нейтроны могут добавить еще 20—30 процентов.
Справка «МК». Вред от нейтрона на человеческий организм высчитывается, как и от воздействия других частиц, не только от поглощенной дозы, но и от эквивалентной дозы (доза поглощенной радиации, умноженная на коэффициент качества). Если у электрона этот коэффициент равен 1, у протона — 1,5-2, то у нейтрона он может доходить до 20! Такой высокий коэффициент качества возникает за счет того, что нейтроны сталкиваются с ядрами атомов других элементов и рождают множество других заряженных частиц, которые также влияют на получаемую дозу радиации.
Предполагается, что исследование с «БТН-Нейтрон» после доставки на борт МКС второго аппарата превзойдет многие зарубежные и отечественные исследования, поскольку ученые впервые одновременно будут измерять характеристики нейтронных потоков детекторами, размещенными снаружи и внутри космического аппарата. Использование этой методики позволит построить инженерную модель общего нейтронного фона на МКС и создать в будущем средства радиационной защиты от этих тяжелых частиц.
По словам Игоря Митрофанова, претендентами на такие средства могут стать полиэтилен и бор-10, способные соответственно замедлять и поглощать непокорные частицы. Эта комбинация была впервые испытана учеными ИКИ РАН при отправке на окололунную орбиту российского детектора нейтронов ЛЕНД на американском аппарате LRO в 2009 году.