Para saintis Amerika sampai pada kesimpulan bahawa model klasik untuk menilai onkogenenisiti sinar kosmik galaksi memandang rendah kesan stokastik mereka pada masa pendedahan yang lama.
Misi ruang angkasa berawak menimbulkan risiko tinggi terhadap kesihatan kru. Oleh itu, mikrograviti boleh merosakkan penglihatan, dan sinar kosmik dapat memprovokasi barah. Dengan jarak dari orbit Bumi rendah dan tali pinggang radiasi, sebagai contoh, sebagai sebahagian daripada penjajahan Mars, tenaga radiasi dan, sebagai akibatnya, kemungkinan penyakit radiasi akan meningkat. Lebih-lebih lagi, program seperti itu tidak menyediakan pelaksanaan jangka pendek: satu kumpulan angkasawan akan memerlukan lebih dari 900 hari untuk mempelajari Planet Merah. Oleh itu, saintis mencari peluang untuk meramalkan kesan yang mungkin terdapat pada sinar kosmik galaksi pada tubuh manusia.
Penilaian risiko tersebut dikaitkan dengan sejumlah batasan. Pertama, tidak jelas bagaimana kesan radiasi di angkasa berkaitan dengan komposisi sinaran. Terutama, kesan terhadap organisma hidup dan pemindahan linear ion berat tenaga rendah, tetapi intensiti tinggi - zarah helium, proton dan elektron delta - masih belum dapat dikaji dengan baik. Kedua, model yang ada, termasuk NASA, dirancang untuk mendedahkan kesan langsung dari radiasi. Mereka membenarkan meramalkan keputusan deterministik yang berkaitan dengan ambang dos tertentu. Kesan stokastik kurang deskriptif, walaupun boleh muncul walaupun setelah beberapa tahun.
Dalam karya baru itu, pakar dari Universiti Nevada telah membina model struktur pertama jejak zarah radiasi kosmik galaksi dan kesan stokastiknya dalam rangka penyebaran sel barah. Pengiraan dibuat berdasarkan data eksperimen pemodelan pada tikus betina tumor B6CF1 jenis kelenjar Gardera, yang dilakukan dari tahun 1985 hingga 2016. Reka bentuk eksperimen ini sesuai dengan keadaan yang diasumsikan dari sinaran kosmik: haiwan tersebut disinari secara serentak dengan beberapa (lebih dari empat) jenis zarah dengan dos yang rendah (hingga 0.2 pemanasan). Untuk meramalkan jejak dan pertumbuhan tisu yang rosak pada dosis rendah, penulis memperkirakan model NASA.
Ramalan bilangan sel yang sensitif terhadap kesan deterministik (TE) dan stochastic (NTE) dari sinar kosmik, bergantung pada jumlah zarah cas setiap tahun (pada kedalaman lima sentimeter dari permukaan badan dan di belakang permukaan aluminium). Segitiga merah sesuai dengan bilangan sel yang berpotensi terkena sinar delta dengan dos kurang dari 0.1 miligray / © Francis A. Cucinotta et al., Laporan Ilmiah, 2017
Dengan menggunakan fungsi risiko, mereka mengira dinamika patologi dengan mengambil kira jenis dan kelancaran (pemindahan) radiasi, muatan zarah, dan tenaga kinetik per berat badan. Semasa pendedahan, satu tahun diambil dengan dos yang diserap hingga 0,2 g. Analisis menunjukkan bahawa kesan stokastik meramalkan pertumbuhan tumor lebih baik pada dos radiasi rendah (kurang dari 0.1 kelabu). Model ini sesuai dengan eksperimen: apabila lebih dari satu ion berat, seperti besi-56, bertindak pada inti sel yang sihat, perkembangan penyakit ini dipercepat. Lebih-lebih lagi, sel-sel yang belum menjalani primer, menurut perhitungan, menerima sinaran sekunder (delta-elektron) dosis kecil.
Walaupun dosis rendah, hingga 10 miligray, radiasi sekunder mempunyai kesan yang jauh lebih besar pada sel tetangga daripada yang disangka, kata para saintis. Menurut mereka, secara amnya, kesan stokastik dengan pendedahan jangka panjang terhadap dos radiasi kosmik yang rendah menunjukkan peningkatan risiko kanser dua kali ganda atau lebih tinggi berbanding dengan nilai yang diketahui. Untuk kepentingan misi berawak masa depan, model penilaian memerlukan kajian lebih lanjut.
Artikel itu diterbitkan dalam Laporan Ilmiah.
Video promosi:
Denis Strigun
