Raggi cosmici

Ciao ragazzi, siccome in questo periodo sono alle prese con la tesi di maturità scientifica avrei una domanda da farvi:
avete del materiale interessante per quanto riguarda i raggi cosmici? alcune foto?
e soprattutto come interagiscono con il dna e in particolare che ruolo hanno nelle mutazioni genetiche?
attendo una vostra sapienta risposta :slight_smile:
ciaoo :beer:

Risposta da paramedico del settore Radiologia: i danni che si potrebbero avere sono i medesimi dei danni da radiazioni, ovviamente contando il fatto che le energie in gioco sono ben diverse. La possibilità che avvengano dipende da moltissimi fattori, non ultimo il fatto che ad esempio per le particelle basta un foglietto da 1 mm di carta per fermare gli elettroni, i protoni e gli alfa senza procurar danno a chi sta dietro. Per assurdo, è più pericoloso tentar di fermare gli elettroni con metallo (si ha formazione di raggi X) anziché con materiali quali carta, acqua o paraffina.

Per le immagini prova a cercare “cosmic rays” su Google Images.

Cerca anche post di questo forum sull’esperimento ALTEA della stazione spaziale.

Paolo Amoroso

Ho scritto qualcosa sui raggi cosmici (relativamente ad ALTEA). Cerca tra i miei post, purtroppo ora sono troppo impegnato per scrivere qualcosa di più. La settimana prossima (sarò più libero) cercherò di postare anche del materiale.

Nella mia tesi ho trattato i raggi cosmici, discutendo sulla loro origine e come vanno a impattare sulla Terra. Però poi mi sono concentrato sugli effetti che causano nei dispositivi elettronici, non so se ti può essere utile.

Sono d’accordo con Vittorio … e aggiungerei tra i materiali ideali per schermarsi dai raggi cosmici, anche il polietilene ad alta densità o HDPE, materiale prettamente in grado di assorbire completamente tali particelle energetiche, senza emettere raggi X per impatto con il primo schermo. Non a caso uno dei componenti plastici tra i più utilizzati nello spazio.

AstroTeo perdono :flushed:, io da paramedico conoscevo solo quelli che si usano sulla terra :flushed:

Ciao ragazzi grazie mille per le gentili risposte :slight_smile: Pochi giorni fa ho parlato con un fisico a riguardo dei raggi cosmici e mi ha parlato di un po di cose, ma sinceramente non ho capito molto :fearful:
Mi ha parlato di un certo effetto tunnel, della capacità di rottura delle onde che dipende dalla loro frequenza, che i raggi cosmici nascono dopo aver supposto il dualismo della materia onda-particella, mi ha parlato di un ultra-energia che corrisponde all’antimateria, ma non mi ha saputo dire quale è il grado di interazione con la materia, e in particolare con il nostro genoma e la loro capacità di provocare mutazioni… Infine ha accennato qualcosa sull’etica e in particolare, “fanno bene o fanno male?”
Naturalmente non ha voluto approfondire molto perchè ad esempi gli era scappata la funzione d’onda DI Schroedinger ma mi ha detto di non prenderla in considerazione perchè si sarebbe raggiunto un livello troppo elevato.
Sapreste suggerirmi qualcosa? qualche materiale da darmi?
attendo vostre risposte. GRAZIE MILLE

Senza andare troppo nel dettaglio, noto una certa confusione generale.
Intanto ti linko un pagina con degli articoli divulgativi (vedi i primi tre), che parlano anche di alcuni effetti dell’interazione dei raggi cosmici con l’uomo (ma non con il genoma).
Poi lascia perdere effetto tunnel, dualismo onda particella, antimateria, etica, ecc. (per non andare troppo sul complicato).
Fondamentalmente i raggi cosmici sono particelle cariche (elettroni, protoni, e nuclei pesanti) che viaggiano a velocità prossime a quelle della luce e quando passano nella materia perdono parte della loro energia per interazione elettromagnetica (la velocità è proporzionale all’energia cinetica K=mv[sup]2[/sup]).
La formula che descrive la perdita di energia è la Bethe-Bloch, che (in prima approssimazione) è proporzionale al quadrato della carica della particelle e all’inverso del quadrato della velocità.
Quindi le particelle più sono lente e pesanti e più energia rilasciano nella materia.
Altre informazioni, con alcuni grafici le trovi qui.
Per quanto riguarda danni al DNA, non sono un esperto, ma considera che i raggi cosmici sono in ogni caso radiazioni ionizzanti
Se hai altre domande specifiche chiedi pure.

PS: ho aggiunto alcuni link a wikipedia, ma quella italiana è veramente scarna, se potessi, guardati la versione inglese.

Grazie Mille Spidey e scusami per il ritardo della mia risposta… Sono veramente stupito della mia ignoranza in questo ambito… ho ancora delle domande da farvi, scusate per la confusione.
Una disposizione di questo genere della tesina puo andare?

Biologia: Introduzioni, genoma, mutazioni.
Fisica :

  • Introduzione
  • Natura e radiazioni nucleari
  • I tre decadimenti radioattivi
  • Interazioni con la materia ed effetti biologici
  • Il contatore Geiger – Müller
    Astronomia:
  • Origine e natura
  • Introduzione storica
  • I raggi cosmici primari
  • I raggi cosmici secondari
  • Raggi cosmici ultraenergetici
  • Effetti sull’uomo

Qualcosa di originale di allegarci? :slight_smile: poi non sono riuscito a capire quei grafici che mi hai indicato :frowning:
Come posso inserirla la formula di Bethe-Bloch? mi piace un sacco :slight_smile:
ciao a tutti :beer:

Ciao,
per quanto riguarda la tesina, se deve essere sui raggi cosmici i decadimenti radioattivi c’entrano ma non sono la stessa cosa.
Se è sulla radiazione in genere, allora può andare bene.
Quali sono i grafici che non hai capito?
Per la formula di bethe bloch, potresti mettere in evidenza solo le dipendenze principali: cioè che è proporzionale a Z/A e alla densità del materiale attraversato, e poi propozionale a (z/beta)[sup]2[/sup] del nucleo incidente.

Ma quando parli di materiale attraversato quale intendi? anche la stessa epidermide? La tesina è legata principalmente alle mutazioni genetiche e in particolare al decadimento radioattivo e ai raggi cosmici che hanno effetti sull’uomo…
Potrebbe nascere anche un capitolo di biologia etica (in ambito filosofico) che non so se converebbe inserirla nella tesina…
Grazie ancora a tutti!

Qualunque materiale attraversato dai raggi cosmici è soggetto al rilascio energetico descritto dalla formula di BB. l’epidermide conta se vuoi sapere che effetti potrebbe avere sull’epidermide stessa, ovviamente, ma non ha molta importanza per quanto riguarda le mutazioni genetiche. Cioè le mutazioni subite dall’epidermide non si trasmettono alla generazione successiva.

Dovresti fare una distinzione tra i raggi cosmici di origine solare, protoni da 200 MeV e i raggi cosmici di origine galattica, protoni da 2 GeV e ioni pesanti.
I primi sono molto più facili da schermare, basta uno spessore di pochi cm di acqua o di polietilene.
Nessuno invece sa bene come in futuro si possano proteggere gli astronauti dai secondi: l’orbita bassa è protetta dal campo magnetico terrestre. Durante le missioni lunari, gli astronauti “vedevano” i raggo cosmici che ionizzavano le loro retine come fugaci lampi di luce. Gran parte degli astronauti che hanno effettuato missioni lunari hanno riportato danni al cristallino e sono stati operati di cataratta molto più precocemente rispetto alla media. Considera però che una missione terra-luna dura poco più di una settimana.
Esperimenti sui topi effettuati con acceleratori di particelle che simulavano il background di di raggi cosmici di origine galattica, hanno mostrato che i topolini nell’arco di 8 mesi (più o meno il tempo di un’orbita di trasferimento Terra-Marte) andavano incontro ad atrofia cerebrale, oltre ad avere un’aumentata incidenza di neoplasie.
Per la schermatura dai raggi cosmici di origine galattica ci vorrebbero spessori di polietilene dell’ordine dei metri, che avrebbero dei pesi proibitivi. Alcuni hanno pensato a campi magnetici molto intensi (10 tesla) oppure a dotare la nave di una mini magnetosfera di plasma che simuli la magnetosfera terrestre.
Altre linee di ricerca sono indirizzate verso la messa a punto di farmaci che limitino i danni prodotti dalle radiazioni. Per il momento però è ancora tutto molto nebuloso, per cui una missione umana su Marte non è ancora fattibile.

Un saluto
Quaoar