Мне неоднократно попадались статьи, что вода защищает от радиации и можно создать космический корабль со встроенными в корпус баками воды, и он будет безопасен для экипажа.
Вот в чем вопрос, если вода будет поглощать излучение, она сама станет радиоактивной и будет представлять угрозу для экипажа? В этом случае придется по возвращению на Землю ее сливать и заменять на чистую?
Аналогичный вопрос по корпусам кораблей в целом. Сталь алюминий или свинец тоже поглощают излучение. Что потом? Они "фонят"?
Проницаемость различных веществ для ионизирующих излучений различна, и зависит от плотности компоновки атомов в кристаллической решетке и размера ядер. Также есть разница между типами излучений. Что произойдет с Вашим экраном также зависит от типа поглощаемого излучения. Например, от гамма- или рентгеновского излучения защититься сложно, но, в то же время, основной от них конечный эффект в однородном веществе - нагрев, да и то - при значительной интенсивности. Да, образуются пары ионов по пути прохождения фотона жесткого излучения, но опасности для жизни они не несут. Гамма-радиацией стерилизуют, к примеру, различные медицинские изделия, чувствительные к нагреву и химическим веществам. Альфа- и бета-частицы обладают мизерной, в сравнении с гамма-лучами, проникающей способностью, и для них экраном может служить уже сама обшивка или фольга теплозащиты корабля. Они заряжены, поэтому в первую очередь взаимодействуют с электронными оболочками атомов, а не с их ядрами. Ионизация от них высока, но шансов на событие активации атомов - опять таки немного. Ну а король наведенной радиации, конечно, нейтрон. Его нулевой заряд и сравнительно большая энергия позволяет ему глубоко уйти в толщу вещества, испытав несколько соударений и замедлившись до приемлемой скорости, после чего он, "воткнувшись" в очередное ядро, соединится с ним. Зачастую это приводит к образованию нестабильных изотопов, которые, в свою очередь, распадаются с образованием различных видов ионизирующих излучений. Именно нейтронная активация служит основной причиной так называемой "наведенной" радиации.
Что касается значения радиации для космических полетов - надо понимать, что "космические лучи" - не совсем верное название. На самом деле именно радиации в пространстве сравнительно немного. Космические лучи преимущественно (на 99%) состоят из ядер различных элементов, и около 1 % составляют электроны и позитроны. Гамма- и рентгеновское излучение возникают при реакции этих ядер с атмосферой или, как в случае корабля - с его обшивкой. Таким образом, чтобы защищаться от проникающей радиации возникающей при встрече "звездного ветра" с корпусом корабля, пригодны те самые водяные баки в оболочке. Вода, употребляемая из этих баков, будет безопасна. Внешняя обшивка корабля, который длительно находился в пространстве, будет источником наведенной радиации, тем более значительной, чем больше времени она будет подвергаться облучению. Хотя для всех известных рукотворных объектов, длительное время проведших на околоземной орбите и вернувшихся, ни у одного степень активации обшивки не достигла опасных для здоровья цифр. Те же шаттлы, к примеру, даже свободно размещены в музеях.
Определенную опасность излучения представляют для электронной техники, в частности - для систем твердотельной памяти. С эффектом космических лучей на устройства хранения информации связывают, например, сбой в работе Вояджера-2 в 2010, 2 или 3 эпизода с самолетами Эирбас, сбои в работе "электронной" педали газа в автомобилях Тойота.
Стоит ли возить свинцовые экраны для защиты? Скорее, нет, во всяком случае на современном этапе освоения космического пространства. Астронавты МКС получают примерно около 200 миллизиверт в течение года, в более привычных цифрах - около 20бэр. Притом, что разовое получение эквивалентной дозы в 25бэр за короткий промежуток времени считается переносимым без последствий, а тут - доза растянута на год. Для гипотетической марсианской миссии предполагаемые дозы выше - от 400 до 1000 миллизиверт за год. Ну, опять таки, основную роль играет время.