Верны ли рассчёты по толщине обшивки КК и скафандра?

[xxkkpp]

Добрый день.
Спрошу здесь, чтобы не создавать отдельную тему в дискуссиях.

Уважаемые участники, кто поопытнее: выскажите, пожалуйста, своё мнение.

Имеется гражданин. Гражданин утверждает, что пилотируемый полёт к Луне возможен, а возвращение с неё обратно (в живом виде) - нет, поскольку астронавты получат смертельную дозу радиации. Чтобы от неё защититься, КК должен иметь толщину стен в 1 метр (в общем-то, 10 метров у него получилось). Привожу его рассчёты:

Цитата:

Расчёты:
- Вводна информация (данные от 2012 года для подправки срединных значений): http://compulenta.computerra.ru/univers ... /10005044/
- в начале августа 1958 г. было установлено, что вокруг Земли всегда присутствуют интенсивные потоки протонов с энергией порядка 100 МэВ (С. Н. Вернов) и электронов с энергиями в десятки кэВ (В. И. Красовский, Дж. Ван Аллен), захваченные геомагнитным полем. Эти выводы вполне укладывались в рамки теорий того времени. До открытия явления, позже названного «радиационным поясом Земли»,
Излучение пояса Ван Аллена: В периоды внезапных солнечных магнитных бурь, известных как Инжекции Корональной Массы или ИКМ, во внутреннюю магнитосферу Земли впрыскивается плотный пучок электронов с энергией больше 50 МэВ.
- Радиац. стойкость орг. материалов принято определять величиной радиац.-хим. выхода продуктов радиолиза, образующихся при поглощении 100 эВ энергии ИИ (см. Радиационно-химический выход)
- Для расчета радиационной защиты определяют требуемую кратность ослабления излучения К = Р0/Р, где Р0 и Р- мощность дозы (или плотности потока излучения) в заданных точках, соотв. без защиты и допустимая (или необходимая). В случае непосредственно ионизирующего излучения (пучки электронов, протонов, a-излучение, др. заряженные частицы) радиационная защита обеспечивается слоем любого материала толщиной более их пробега. Напр., при одинаковой энергии в 1 МэВ пробеги электронов, протонов и a-частиц в воде равны 4300, 22,5 и 5,8 мкм соответственно. Защиту от интенсивных потоков электронов и b-излучения рассчитывают с учетом образующегося в источнике и защитном материале тормозного рентгеновского излучения. В случае косвенно ионизирующего излучения (g- и рентгеновское излучения, поток нейтронов) учитывают энергетич. спектр, угловое и пространств. распределение излучения, геометрию источника (точечный, протяженный, объемный); соответственно выбирают конструкцию защиты (геометрию, состав защитного материала, толщину его слоя и т.д.).
- излучение с энергией 35 МэВ позволяет просвечивать сплавы на основе железа толщиной до 450 мм или сплавы на основе алюминия толщиной до 1800 мм. (Источник: Энциклопедия по машиностроению XXL (можно тут: http://mash-xxl.info/page/2362390381491 ... 189137012/ )
Соответственно для упрощения вот тебе приблизительные рассчёты:
Просвечивание означает полное проникновение (как при рентгене), следовательно для получения полупроницаемости, увеличиваем цифру вдвое, получаем минимальную защиту 3600мм алюминия на 35 МэВ
Исходя из постоянного доказанного излучения в 100 МэВ получаем грубо:
3600мм * 3 (100/35прибл.=3) = 10800мм (1080 см) То есть 1 метр Алюминия толщиной

Каким образом 10 тысяч миллиметров стали равны одному метру - не знаю. Сколько себя помню, это 10 метров; гражданин произвёл переворот в физике, очевидно.
Рассчёт производился филологом/психологом, поэтому прошу не падать в обморок от такого насилия над единицами измерения.

Уважаемые участники, не могли бы вы, пожалуйста, указать на ошибки и несостыковки в выкладках гражданина, или на отсутствие таковых?

(Лично я думаю, что в выкладках написан бессвязный бред, но гражданин меня не слушает и уверен в своей правоте, настаивает что его рассчёты верны, поэтому мы решили спросить людей непредвзятых и разбирающихся в теме лучше нас).

Благодарю!

[Pphantom]

Я оформил "рассчеты" как цитату; будем считать, что формулы внутри нее сохранены в авторском исполнении. Хотя вообще-то это нехорошо.

xxkkpp в сообщении #1017291 писал(а):

Уважаемые участники, не могли бы вы, пожалуйста, указать на ошибки и несостыковки в выкладках гражданина, или на отсутствие таковых?

Начнем с банального вопроса. Допустим, через человека пролетает протон с энергией $10^2$ МэВ. И что?

В выкладках напрочь отсутствует хоть какой-то учет плотности потока частиц, а это, мягко говоря, существенная деталь. Соответственно, выкладки попросту не имеют смысла.

[xxkkpp]

Благодарю! Да, весь текст - в авторском исполнении, я просто скопировал его, как было.
По мне так текст тоже является бессмыслицей, но вот гражданин искренне считает, что он умнее специалистов-физиков, и я не шучу. Я, в отличие от него, умнее всех себя не считаю, и именно поэтому я попросил опытных людей дать оценку его выкладкам, указав на ошибки, поскольку товарищ считает, что у него таковых нет.

Итак, одну ошибку мы уже видим: "в выкладках напрочь отсутствует хоть какой-то учет плотности потока частиц, а это, мягко говоря, существенная деталь".
Видит ли кто-нибудь другие погрешности?

[Munin]

xxkkpp в сообщении #1017291 писал(а):

Имеется гражданин. Гражданин утверждает, что пилотируемый полёт к Луне возможен, а возвращение с неё обратно (в живом виде) - нет, поскольку астронавты получат смертельную дозу радиации.

Ну, это, конечно, так. Американцы летали, и возвращались ходячими трупами. Потом по Америке пошла эпидемия зомби, и сейчас там вообще все зомби. Обратите внимание: по телевизору видно, что у многих из них тёмная кожа. Те наши, которые туда хоть раз съездили, тоже возвращаются зомби - впрочем, в нашем климате они центром распространения эпидемии не становятся.

xxkkpp в сообщении #1017291 писал(а):

Лично я думаю, что в выкладках написан бессвязный бред, но гражданин меня не слушает и уверен в своей правоте

Ну а тогда в чём смысл искать ошибки и нестыковки?

-- 19.05.2015 18:51:01 --

xxkkpp в сообщении #1017291 писал(а):

Цитата:

Просвечивание означает полное проникновение (как при рентгене)

Фразочка сама по себе хороша. Просвечивание означает, что видно хоть что-то, а поток при этом может быть ослаблен и на 10 %, и в 10 000 раз - лишь бы детектор его улавливал. Например, при рентгене тоже нет полного проникновения, а просто фотоэмульсия полностью засвечивается - и даже если не полностью, врачу этого достаточно, просто он увидит неконтрастный снимок.

xxkkpp в сообщении #1017291 писал(а):

Цитата:

Просвечивание означает полное проникновение (как при рентгене), следовательно для получения полупроницаемости, увеличиваем цифру вдвое

Для людей с хотя бы остатками школьного образования, сообщаю: при прохождении излучения через вещество, интенсивность излучения падает с расстоянием по экспоненте (по показательной зависимости, по геометрической пропорции), аналогично тому, как происходит распад радиоактивных элементов. Формула типа $K=\dfrac{P_0}{P}=2^{L/L_2},$ где $L_2$ - расстояние, на котором интенсивность падает вдвое. Получить из этого "увеличиваем длину вдвое" невозможно.

В реальности, зависимость гораздо сложнее, потому что частицы тормозятся (кроме $\gamma$ и рентгеновского излучения), меняют направление, создают вторичные частицы, при этом меняется их коэффициент прохождения, надо учитывать новые частицы, начинает влиять геометрия стенки и т. д. Но для качественного понимания нелепости совершённой ошибки - вышеприведённой формулы достаточно.

xxkkpp в сообщении #1017291 писал(а):

Цитата:

* 3 (100/35прибл.=3)

Это тоже просто маразм. Свойства проникновения излучения через вещество - зависят от энергии частиц отнюдь не линейно. Тут вообще формулы настолько сложные, что я, например, не воспроизведу. Это целая наука.

[xxkkpp]

Уважаемый Munin, возможно Вы можете указать на данные ошибки и несостыковки?

В чём смысл их искать? - ну, в том, что указанный гражданин никак не верит, что у него написан бред, и хочет указания на конкретные ошибки. Мне самому это тоже интересно. Однако я не считаю себя экспертом в области физики, потому обращаюсь к разбирающимся людям, находящимся тут, и понимающим в физике побольше, чем я или данный гражданин.

Возможно, Вы могли бы указать на парочку ошибок, если таковые, имеются? Вот одну мы уже обнаружили.

---

Теперь вижу Ваше сообщение, спасибо!

-- 19.05.2015, 23:13 --

Человек, далёкий от науки, но искренне считающий себя превосходно разбирающимся в ней - это страшная штука..

[Munin]

xxkkpp в сообщении #1017378 писал(а):

В чём смысл их искать? - ну, в том, что указанный гражданин никак не верит, что у него написан бред, и хочет указания на конкретные ошибки.

Если он не верит - то значит, подходы надо искать другие. Если вы выполните его требования - он всё равно не поверит, а просто выставит новые. Нельзя играть по чужим правилам - проиграете.

xxkkpp в сообщении #1017378 писал(а):

Мне самому это тоже интересно.

Но вы-то можете прочитать учебник? А это совсем другой разговор. Учебник вам могут подсказать, причём вашего уровня (который надо будет уточнить).

[xxkkpp]

Munin
Учебник у нас есть :)
Кстати, возможно Вы в курсе: есть ли в интернете аналогичные рассчёты профессиональных физиков? То есть то, где реально профессионалами рассчитывается требуемая толщина обшивки КК при полёте на Луну и обратно. Я поискал, но ничего не нашёл, только конечные результаты есть, а самого хода рассчётов нет. Возможно, Вы знаете, в какой литературе можно найти такой рассчёт, чтобы он был подробно представлен? Указанный гражданин прислал ссылку и говорит, что в ней имеется рассчёт, подтверждающий его точку зрения, но у меня эту ссылку блокирует антивирус. Не знаю, можно ли её приводить здесь.

[Munin]

xxkkpp в сообщении #1017422 писал(а):

Учебник у нас есть :)

Надеюсь, не "Энциклопедия по машиностроению"?

[Astrei]

C радостью поучаствую в Дискуссии, как ни как меня обсуждают))))
Сделал троллю в сети примитивный расчёт и он побежал бить себя в грудь и доказывать, что он не верблюд а верблюд другой))) Ну смешно право дело)))
Расчёт примитивен, не спорю, вообще ничего толком не учтено, просто взяты готовые цифры сопротивления. которые можно найти и прикинут ответ (знаю знаю, подход не научный, но лезть глубоко в дебри не совсем моей сферы не очень было охото)

Уважаемый Munin ваши замечания вполне корректны, и были ожидаемы. Тогда раз так, давайте вы как рассудительный человек предложите вариант расчётов, или ссылку на учебник, вы предлагали ранее, я сделаю более грамотный расчёт, и перепроверим схождение или расхождение. Я всегда не прочь признать ошибку, если таковая имеется.

Касаемо ссылки на которую якобы жалуется антивирус, так вот аналог, чтобы никто не жаловался: ссылка удалена
Та, что я скидывал ранее: ссылка удалена (Касперский на неё тоже не жалуется, для сравнения, чтобы всё было честно, что я ту же информацию по другой ссылке даю)

Здесь вполне готовый расчёт, но сделанный в дозах радиации, что так же доказывает мою правоту.

Pphantom:

Представление все, кому надо, получили, дальнейшая реклама чуши нежелательна.

[Munin]

(Оффтоп)

Прибежали два тролля на серьёзный форум, и ну друг на друга жаловаться и пальцами тыкать...

[Astrei]

Ну меня сюда реально привёл интерес, раз уж обсуждение поднято, почему нет. Обычно я людей от их дел не отвлекаю.
Но раз уж в следствии эксперимента (Психология поведения троллей в естественно среде, в работе "Девиации современного общества") человек так не уймётся, мне стало любопытно. По сему, если вы могли бы рассудить данный спор грамотно, мне было бы весьма полезно послушать.

П.С. - Понимаю, что обшивка КК явно состоит не из одного материала и совокупный расчёт займет не один десяток страниц формул. Наша же задача выяснить крайне приблизительно, на сколько далёк я был от истины, взяв готовый ответ (из других расчётов) и прикинув на больший фон энергий и радиации.

[Geen]

xxkkpp в сообщении #1017291 писал(а):

излучение с энергией 35 МэВ позволяет просвечивать сплавы на основе железа толщиной до 450 мм или сплавы на основе алюминия толщиной до 1800 мм.
....
Просвечивание означает полное проникновение

По этой логике, человеку вообще ничего не страшно - он будет прозрачен для этого "излучения".

[Munin]

Astrei в сообщении #1017451 писал(а):

По сему, если вы могли бы рассудить данный спор грамотно

Мне хватило того, что текст, на который вы ссылаетесь, написан ради оправдания тезиса "американцы не летали на Луну". Всё, километры "обоснований" можно не читать. Правило 13-го удара в чистом виде.

[Sergey from Sydney]

Astrei

У вас очень странная идея, что обшивка космического корабля должна не пропускать частицы космического излучения внутрь корабля. Такая задача не ставится, поскольку она невыполнима. Обшивка еще кое-как защищает от низкоэнергетических частиц солнечного излучения, но ничего не может поделать с высокоэнергетическими, а тем более с частицами галактических космических лучей, энергии которых очень велики. Более того, обшивка даже увеличивает суммарную дозу: когда такая частица налетает на ядро атома обшивки (или тела космонавта), она порождает целый ливень вторичных частиц. Так что космонавты в космосе облучаются, и ничего с этим поделать нельзя. Кстати, то же самое происходит и на Земле: вы прямо сейчас облучаетесь частицами космических лучей и порожденными ими (в атмосфере, в стенах вашего дома, в вашем теле) вторичными частицами. Правда, уровень радиации значительно (раз в 100) ниже, чем в космосе, за счет поглощения в атмосфере.

Биологическое воздействие излучения определяется полученной человеком дозой облучения. В очень грубом приближении это суммарная энергия частиц, поглощенных телом человека за данный отрезок времени. Поэтому важна не только энергия частиц, но и их поток: сколько их прилетает в единицу времени на единицу площади, и продолжительность воздействия (скажем, сколько продолжался космический полет).

Что же до вашего "расчета", то это полнейшая бессмыслица. Он не имеет никакого отношения к физике процесса.

[ArtDen]

А вот мне интересно, что будет, если частица космического излучения энергией порядка $10^{20}$ эВ попадёт в тело космонавта? Какова приблизительная вероятность, что она провзоимодействует с веществом тела? И что будет при этом с космонавтом?

-- 20.05.2015, 07:34 --

И по теме участника xxkkpp: как я понимаю, для учёта биологического воздействия важна поглощённая доза радиации, а не сам факт радиации. А частицы высоких энергий про которые пишет ТС, мало взаимодействуют с биологическими тканями. Они просто проходят насквозь, почти не встречая сопротивления.