Некоторые аспекты влияния космической погоды на биосферу: корпускулярное излучение

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ВЛИЯНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ НА БИОСФЕРУ: КОРПУСКУЛЯРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Плотникова Н.В., Сыроешкин А.В., Фролова Е.Ю., Карасёва Н.В., Лапшин В.Б. Государственный океанографический институт Росгидромета, Российский университет дружбы народов, Москва

Связи между космической погодой и биосферой посвящено множество исследований в области медицины, курортологии, физиологии растений [1, 2, 3, 4]. В настоящее время не вызывает сомнений взаимовоздействия солнечной и галактической активности и биосферы [5-9]. Однако в связи со сложной природой солнечной и активности с одной стороны, и трудностями оценки влияния на гетерогенные биологические системы с другой, влияние вариаций солнечного и галактического излучения на биосферу и отдельные биосистемы исчерпывающим образом не изучено. После исследований В.И. Вернадского [13] и А.Л. Чижевского [1, 14] климатологи стали рассматривать гелиофизические воздействия, как биологически активные [10-14].

Мы исследовали вторичные корпускулярные потоки - потоки тепловых нейтронов, обусловленные как вторичным излучением от взаимодействия солнечных и галактических лучей с земной атмосферой и магнитосферой, так и потоками от земной коры [15]. У поверхности Земли более 70% нейтронов имеют энергию 0,45 эВ [16]. Биологическое воздействие ультраслабых потоков тепловых нейтронов показано на самых различных организмах [17, 21, 22], причем этому виду корпускулярного излучения может быть придана роль одного из основных посредников при реакции живых организмов на астрогеофизические события.

Наши исследования подтвердили существенное влияние слабых корпускулярных потоков на живые системы [17], в частности растительные биоценозы [18]. Многолетний мониторинг в различных районах Земного шара [18, 19] показал существование специфического временного хода плотности потока тепловых нейтронов для биоценоза, биогеоценоза, ландшафта, климатического пояса. Полученные данные позволили построить зависимость плотности потока тепловых нейтронов от биомассы на суше и над океанической и морской поверхностью. Зависимость плотности потока тепловых нейтронов от величины биомассы представляет собой монотонно возрастающую функцию, близкую к экспоненциальной.

Человек, как и любой другой живой организм, в процессе эволюции вынужден был приспосабливаться ко всему многообразию внешних факторов [20]. При этом на него постоянно воздействует корпускулярный поток, тепловых нейтронов.

Для мониторинга плотности потока тепловых нейтронов мы использовали мобильный газоразрядный счётчик, регистрирующий 80% нейтронов тепловых энергий. наполнение - 97% 3Не + 3% Аг, 405 кПа), работающих в пропорциональном режиме, данные от которых выводились через АЦП на компьютер. Чувствительность детектора к нейтронам тепловых энергий (0,02-0,5 эВ) около 180 имп.-см2/н.

Мы измеряли фоновую плотность потока тепловых нейтронов в аудитории во время лекции и оказалось, что величина плотности потока тепловых нейтронов пропорциональна количеству студентов. В качестве контроля принимали фоновую плотность потока тепловых нейтронов в пустой аудитории. При прохождении нейтронов через вещество с гетерогенными включениями (например, человеческий организм), средняя скорость движения нейтронов и за счёт рассеяния и отражения на межфазных границах. Таким образом, человеческий организм может работать, как нейтронная ловушка. Кроме того, в биомассе возможна термализация (усиливаемая эффектом «ловушки») надтепловых нейтронов, галактических, и выделяющаяся при распаде природных и техногенных изотопов.

Влияние потока нейтронов на живые организмы зависит от энергии нейтронов и его интенсивности. Быстрые нейтроны и поток нейтронов с высокой интенсивностью вызывает большей частью деструктивные изменения и мутации в живых организмах. Как было отмечено ранее, слабый поток нейтронов тепловых энергий обладает ярко выраженной биоэффективностью и оказывает активирующее действия на живые организмы. Исследования влияния потока тепловых нейтронов на человека необходимы для исследования роли человеческого фактора при возникновении разного рода катастроф. Кроме того, при определённых условиях (авитаминоз, различные острые и хронические болезни) даже фоновый поток тепловых нейтронов может оказать негативное воздействие на организм человека.

Библиографический список

1. Чижевский А.Л. Космический пульс жизни. М.: Мысль, 1995.

2. Владимирский Б.М. Биологические основы эволюции ноосферы // Учёные записки Таврического университета.

2004. Т 17 (56). № 1. С. 169-180.

3. Одинцов В.И., Конрадов А.А. Геофизические процессы и биосфера // Геофизические процессы и биосфера.

2005. Т 4. № 1/2. С. 5-17.

4. Владимирский Б.М., Сидякин В.Г., Темурьянц Н.А., Макеев. В.Б., Самохвалов В.П. Космос и биологические ритмы. Симферополь, 1995.

5. Белишева Н.К., Меркушев И.А., Осипов К.С., Попов А.Н. Медико-биологические эффекты вариаций естественных электромагнитных полей в области высоких широт // Вестник СПГУ. 1994. Сер. 4, Вып. 1. № 4. С. 131.

6. Белишева Н.К., Попов А. Н. Динамика морфо-функцинального состояния клеточных культур при вариациях геомагнитного поля в высоких широтах.

Материалы1 IX международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва

7. Меркушев И.А., Белишева Н.К., Лебедева В.В., Качанова Т.Л., Немцов В.И., Рябинина Л.Ю. Связь роста микрофлоры с геокосмическими агентами // Научное приборостроение РАН. 1998. Т. 7. № 1-2. С. 62-63.

8. Gak E.Z., Belisheva N.K. Оп a Role of Endogenious Electric Fields in a Functional Cell Activity // In book of Proc. jf the Second World Congress for Electricity and Magnetism in Biology and Medicine.(eds F.Bersany at al.) 1998. Plenum Publishan C orporation N.Y. P. 549-552.

9. Агулова Л.П. Принципы адаптации биологических систем к космогеофизическим факторам // Биофизика. 1998. Т. 43, Вып. 4. С. 571-574.

10. Годик Э.Э., Гуляев Ю.В. Человек «глазами радиофизики» // Радиотехника. 1991. № 8. С. 50-62.

11. Dmitrieva I.V., Khabarova O.V., Ragoulskaia M.V. Influence of natural variations of electromagnetic terrestrial field on electrical conductivity of acupunctural points // Proceedings of the second international conference "Electromagnetic fields and human Health" September 20-24, 1999, Moscow, p. 363-364.

12. Комаров В.С. Аэрономия верхней атмосферы. СПб., 1991. 188 с.

13. Вернадский В.Н. Биосфера. М., 1993.

14. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. М.: Мысль, 1973. 349 с.

15. Володичев Н.Н., Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю. и др. // Астрономический. 2000. Т. 34. № 2. С. 188-190.

16. Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Сигаева Е.А. Сезонный ход анизотропии тепловых нейтронов вблизи поверхности Земли // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2002. № 1. С.55-58.

17. Матвеева И.С., Смирнов А.Н., Воденников Б. Д., Попов И.М., Семенов Д.С., Колесников М.В., Сыроешкин А.В. Облучение потоком нейтронов как тест на выживаемость спор Artemia salina // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2004. T. 138. № 11. С. 530-534.

18. Плотникова Н.В., Смирнов А.Н., Колесников М.В., Семёнов Д. С., Фролов В. А., Лапшин В.Б., Сыроешкин А.В. Аномальные изменения плотности потока тепловых нейтронов в биоценозах у поверхности Земли // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2007. Т. 143. № 4. С. 394-397.

19. Плотникова Н.В., Сыроешкин А.В., Смирнов А.Н., Колесников М.В., Балышев А.В., Попов П.И., Плетенёв С.С., Семёнов Д.С., Лапшин В.Б. Зональный мониторинг плотности потока тепловых нейтронов Европейской части России // Международная крымская конференция 2005 Партенит, Крым, Украина. С. 33.

20. Агаджанян Н. А. Проблема адаптации и экология человека // Экология человека. // Основные проблемы. М.: Наука, 1988. С. 3-120.

21. Белишева Н.К., Кужевский Б.М., Сигаева Е.А., Панасюк М.И., Жиров В.К. Модуляция функционального состояния крови вариациями интенсивности нейтронов у поверхности Земли // Доклады Академии Наук. 2006. Т. 407. № 5. C. 687-691.

22. Masunaga S., Ono K., Sakurai I., Takagaki M., Kobayashi T., Kinashi Y., Suzuki M. Evalution of apoptolis and micro-nucleation induced by reactor neutron beams with tow different cadmium ration in quiescent cell populations within solid tumors // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2001. V. 51. № 3. P. 828-839.

23. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2007. Т. 9. № 4.

24. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2006. Т. 8. № 4.

25. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2005. Т. 7. № 4.

26. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2004. Т. 6. № 4.

27. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2003. Т. 5. № 4.

28. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2002. Т. 4. № 4.

29. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2001. Т. 3. № 4.

30. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2000. Т. 2. № 4.

31. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». URL: http://e-pubmed.org/isu.html. 2007. Т. 9. № 12.

32. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». URL: http://e-pubmed.org/isu.html. 2006. Т. 8. № 12.

33. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». URL: http://e-pubmed.org/isu.html. 2005. Т. 7. № 12.

34. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». URL: http://e-pubmed.org/isu.html. 2004. Т. 6. № 12.

35. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». URL: http://e-pubmed.org/isu.html. 2003. Т. 5. № 12.

36. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». URL: http://e-pubmed.org/isu.html. 2002. Т. 4. № 12.

37. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». URL: http://e-pubmed.org/isu.html. 2001. Т. 3. № 1.

38. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». URL: http://e-pubmed.org/isu.html. 2000. Т. 2. № 1.

Материалы1 IX международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва