RU2741134C1 - Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени - Google Patents
Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени Download PDFInfo
- Publication number
- RU2741134C1 RU2741134C1 RU2020118625A RU2020118625A RU2741134C1 RU 2741134 C1 RU2741134 C1 RU 2741134C1 RU 2020118625 A RU2020118625 A RU 2020118625A RU 2020118625 A RU2020118625 A RU 2020118625A RU 2741134 C1 RU2741134 C1 RU 2741134C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protective material
- spacecraft
- radiation
- fungal
- layer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/52—Protection, safety or emergency devices; Survival aids
- B64G1/54—Protection against radiation
Abstract
Изобретение относится к защитным материалам от радиации и излучения и может найти применение в пилотируемых и автоматических космических аппаратах и спутниках, где требуется защита людей или оборудования от вредоносного излучения. Защитный материал может быть помещен в закрытое ограниченное пространство без прямого доступа к человеку. Ограничивать это пространство могут стенки корпуса космического аппарата, жидкость, слои резины, дополнительные типы защиты от излучения и т.д. Технический результат достигается при помощи помещения защитного материала на слой материала на поверхности корпуса космического аппарата снаружи или в пространство, ограниченное стенками, слоями или гранями, с возможностью регулирования микроклимата этого пространства, в которое помещается защитный материал, содержащий в себе или на своей поверхности частицы или споры грибковой плесени, которые под действием излучения проявляют способность к увеличению своей массы и при этом увеличивают эффективность защитного материала путем более интенсивного поглощения излучения. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к защитным материалам против радиации и излучения и может найти применение в пилотируемых и автоматических космических аппаратах и спутниках где требуется защита людей или оборудования от вредоносного излучения.
Далее по тексту словосочетание «система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени» может быть заменено на «система защитного материала» или «система защиты аппарата», а словосочетание «защитный материал космического аппарата со слоем грибковой плесени» может быть заменено на «защитный материал».
Как известно из научных данных в условиях присутствия радиоактивного излучения часть грибов проявляет ускоренный рост и поглощение части излучения. Впервые данный эффект был выявлен в пострадавшей зоне Чернобыльской АЭС.Так было выявлено, что грибки Cladosporium sphaerospermum, Wangiella dermatitidis и Cryptococcus neoformans быстрее увеличивают биомассу в присутствии радиации. Также следует считать, что есть и другие виды грибков способных к росту в условиях радиоактивного излучения и к его поглощению.
Эти данные позволяют рассмотреть возможность создания защитного материала с содержанием грибов, который осуществлял бы защитные функции в условиях различных типов излучений.
В рамках данного описания принимается то, что грибки могут быть представлены в виде плесени, а слова гриб, грибок, плесень, грибковая плесень могут быть равнозначны.
Из уровня техники известен патент RU 2673336, описывающий полимерную композицию для защиты от излучения. При этом в состав входят химические материалы.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Противорадиационное действие защитного материала основано на наличии грибков в составе;
- Защитный материал может со временем увеличивать свою эффективность;
- Система защитного материала предъявляет особые требования к своему хранению и использованию;
- Система защитного материала может представлять собой систему защитных мер.
Известен патент CN 202563117, описывающий кабель с содежанием антирадиоактивного материала на основе свинцово-бор полиэтиленовой композиции.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Противорадиационное действие защитного материала основано на наличии грибков в составе;
- Защитный материал может со временем увеличивать свою эффективность;
- Система защитного материала предъявляет особые требования к своему хранению и использованию;
- Система защитного материала может представлять собой систему защитных мер.
Известен патент US 2019333653, описывающий антирадиационный материал содержащий волокнистый наноуглеродный материал, первичную радиационно-защитную частицу и связующее вещество, причем волокнистый наноуглеродный материал и первичная радиационно-защитная частица диспергированы в связующем веществе.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Противорадиационное действие защитного материала основано на наличии грибков в составе;
- Защитный материал может со временем увеличивать свою эффективность;
- Система защитного материала предъявляет особые требования к своему хранению и использованию;
- Система защитного материала может представлять собой систему защитных мер.
Известен патент WO 9610278, описывающий защитный материал содержащий неметаллическую основу и нанесенное на нее электропроводящее покрытие, включающее слой умеренной электропроводности, выполненный из композита неметаллических соединений и металлов и расположенный непосредственно рядом с основой. Остальные слои покрытия представляют собой неметаллические слои с низкой электропроводностью и металлические слои с высокой электропроводностью.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Противорадиационное действие защитного материала основано на наличии грибков в составе;
- Защитный материал может со временем увеличивать свою эффективность;
- Система защитного материала предъявляет особые требования к своему хранению и использованию;
- Система защитного материала может представлять собой систему защитных мер.
Известен патент DE 3224105, описывающий пастообразную субстанцию предназначенную для нанесения на поверхности подвергаемые воздействию излучения. При этом субстанция содержит химические соединения.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Противорадиационное действие защитного материала основано на наличии грибков в составе;
- Защитный материал может со временем увеличивать свою эффективность;
- Система защитного материала предъявляет особые требования к своему хранению и использованию;
- Система защитного материала может представлять собой систему защитных мер.
Известен патент US 2012124818, описывающий композицию для защиты от излучения, содержащую полиамид, такой как нейлон, сульфат бария и сульфат магния.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Противорадиационное действие защитного материала основано на наличии грибков в составе;
- Защитный материал может со временем увеличивать свою эффективность;
- Система защитного материала предъявляет особые требования к своему хранению и использованию;
- Система защитного материала может представлять собой систему защитных мер.
Известен патент WO 2019057547, описывающий материал для защиты от излучения на основе железа содержащий различные химические компоненты.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Противорадиационное действие защитного материала основано на наличии грибков в составе;
- Защитный материал может со временем увеличивать свою эффективность;
- Система защитного материала предъявляет особые требования к своему хранению и использованию;
- Система защитного материала может представлять собой систему защитных мер.
Известен патент UA 108672, описывающий материал для защиты от космического излучения. Материал одержит радиационно-стойкую полимерную матрицу на основе эпоксидной смолы, которая вводится в наноразмерный наполнитель.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Противорадиационное действие защитного материала основано на наличии грибков в составе;
- Защитный материал может со временем увеличивать свою эффективность;
- Система защитного материала предъявляет особые требования к своему хранению и использованию;
- Система защитного материала может представлять собой систему защитных мер.
Следует полагать, что ряд грибов и образуемой плесени могут нести компоненты, способные вызвать серьезные заболевания у человека и повреждение специализированного оборудования. Таким образом, несмотря на проявляемый положительный противорадиационный эффект поглощения излучения, следует учитывать необходимость защиты человека и оборудования от компонентов грибковой плесени.
Таким образом защитный материал может быть помещен в закрытое ограниченное пространство без прямого доступа к человеку. Ограничивать это пространство могут стенки корпуса космического аппарата, жидкость, слои резины, дополнительные типы защиты от излучения и т.д.
Технический результат заявленного изобретения состоит в создании системы защиты космического аппарата от излучения, включающей в себя материал с грибковой плесенью, не представляющей опасности для пользующегося ею человека и/или оборудования с возможностью увеличения массы и эффективности защитного материала.
Технический результат достигается при помощи помещения защитного материала на корпус космического аппарата снаружи или в пространство ограниченное стенками, слоями или гранями с возможностью регулирования микроклимата этого пространства в которое помещается защитный материал содержащий в себе или на своей поверхности частицы или споры грибковой плесени, которые под действием излучения проявляют способность к увеличению своей массы и при этом увеличивают эффективность защитного материала путем более интенсивного поглощения излучения.
Частными случаями изготовления изобретения являются:
- Расположение системы на внешней поверхности космического аппарата;
- Изменение формы защитного материала или применение гибких материалов;
- Применение совместно с материалом содержащим грибковую плесень других материалов, элементов, компонентов и сплавов выполняющих защитную противорадиационную функцию;
- Применение одной и более пробок;
- Изготовление системы с количеством слоев защитного материала не менее одного.
Краткое описание чертежей:
Фиг. 1 - Общий вид на гипотетический космический аппарат имеющий многослойную защиту от излучения встроенную в корпус;
Фиг. 2 - Космический аппарат, продольный разрез;
Фиг. 3 - Увеличенное изображение части корпуса космического аппарата;
Фиг. 4 - Космический аппарат, поперечный разрез.
На изображениях системы защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени указаны следующие элементы:
1. Внешняя часть корпуса космического аппарата
2. Внутренняя часть корпуса космического аппарата
3. Люк
4. Пробка с клапаном
5. Пробка
6. Дополнительный твердый защитный материал
7. Дополнительный жидкий защитный материал
8. Защитный материал с нанесенными частицами грибковой плесени
9. Грибковая плесень (плесень, грибок)
10. Клапан (схематично)
11. Излучение
12. Емкость с жидким или газообразным наполнителем
13. Патрубок
Изобретение осуществляется следующим образом:
Основным элементом системы защитного материала является внешняя часть корпуса космического аппарата (1) и слой защитного материала (8) и грибковая плесень (9) нанесенная любым возможным способом на этот слой. Причем грибковая плесень (9) может быть представлена в виде частиц или спор.
Поскольку частицы грибковой плесени (9) могут быть опасны для человека и оборудования, а также в целях достижения состояния гибернации для грибковой плесени (9) применяется помещение слоя защитного материала (8) в замкнутое, ограниченное пространство или размещение защитного материала снаружи корпуса.
Для регулирования состояния гибернации в системе, при расположении защитного материала в ограниченном пространстве, могут предусматриваться расположенные внутри корпуса космического аппарата (2) пробки (4, 5), одна или несколько из которых может включать клапан (10) и, при необходимости, систему фильтрации. Таким образом пробки (4, 5) позволяют кратковременно вскрывать ограниченное пространство для проведения манипуляций с грибковой плесенью (9). Но учитывая опасность вскрытия ограниченного пространства в условиях космоса может применяться система включающая в себя емкость с жидким или газообразным наполнителем (12) предназначенную для создания микроклимата в ограниченном пространстве в котором находится защитный материал (8) путем подачи наполнителя в ограниченное пространство через патрубок (13) или заменяющую его структуру и клапан (10).
При этом предполагается, что ограниченное пространство в котором находится слой материала (8) с грибковой плесенью (9) до запуска космического аппарата будет обладать, например, низкой влажностью и отсутствием связи с окружающей средой, что позволит достичь состояния гибернации.
В случае необходимости задействования защитного материала при радиационном загрязнении следует:
Открыть пробку (5), залить внутрь воду (или другую жидкость или закачать газ в зависимости от вида плесени и модификации системы), что позволит повысить влажность внутри ограниченного пространства и создать условия для роста плесени. После, выждав некоторое время, необходимое для выведения грибковой плесени (9) из состояния гибернации и прохождения небольшого роста плесени космический аппарат с системой защитного материала можно запускать в космос. Дальнейший рост грибковой плесени (9) будет обеспечиваться излучением, которое она будет поглощать, обеспечивая защиту космического аппарата и его содержимого.
В варианте, включающем в себя емкость (12) для задействования защитного материала необходимо впустить в ограниченное пространство содержащийся в емкости (12) газ или жидкость с помощью патрубка (13) и клапана (10).
Кроме того, содержащийся в емкости (12) газ или жидкость позволят регулировать микроклимат ограниченного пространство в долгосрочной перспективе, что может потребоваться в зависимости от различных факторов, например вида грибковой плесени и ее модификации.
Помимо прочего защитный материал может комбинироваться с другими дополнительными элементами (6) предназначенными для защиты человека от радиоактивного излучения. Такие элементы могут быть представлены в твердом состоянии. Основной же задачей системы защитного материала как имеющей дополнительные защитные элементы, так и не имеющей, является сокращение количества радиоактивного излучения (11) достигающего внутреннего пространства космического аппарата. Схематично снижение излучения при прохождении через слои защиты показано на фиг. 3.
Особенности изобретения:
1. Ограниченное пространство в рамках данного изобретения - пространство ограниченное стенками или слоями материала не имеющее прямой связи с атмосферой (только через клапан (10)).
2. Гибкость системы. В некоторых случаях может требоваться, чтобы система имела способность к изгибанию. В этом случае используются преимущественно гибкие структуры способные к изгибу, либо применяется звеньевая структура соединения элементов твердых материалов при которой звенья соединяются в подвижном состоянии (примером может служить металлическая цепь, кольчуга). Примером тех или иных материалов могут служить элементы периодической таблицы Менделеева, а также их сплавы и производные.
3. Дополнительные противорадиационные материалы (6) могут изготавливаться из различных химических элементов в зависимости от типа предполагаемого излучения и предполагаемой эффективности защиты людей и оборудования.
4. Условия гибернации. Классически считается, что грибковая плесень имеет большой потенциал роста в условиях повышенной влажности и темноты в связи с чем и предлагается способ выведения из состояния гибернации включающий в себя повышение влажности на слое защитного материала (8), но в зависимости от вида грибковой плесени (9) либо ее модификации возможны другие способы введения грибковой плесени в состояние гибернации и выведения из этого состояния. Например, допустимо считать, что путем изменения генов можно создать грибковую плесень не требующую темноты для своего роста и т.д.
5. Масса грибковой плесени (9) и эффективность противорадиационной защиты может возрастать с течением времени по причине постепенного роста плесени (9). И хотя эффективность защиты от излучения непосредственно после запуска космического аппарата можно считать низкой, тем не менее подобная система защиты применима в следующих случаях:
1) Необходимость меньшей массы космического аппарата при старте;
2) Строительство космической станции в автоматическом режиме, т.е. пока станция строится грибковая плесень может постепенно увеличивать свою массы и эффективность защиты;
3) При путешествиях в дальний космос, при постепенном достижении границы гелиосферы масса грибковой плесени может возрасти к тому моменту, когда сильно увеличится интенсивность космического излучения.
6. Защитный материал (8) может располагаться на внешнем корпусе космического аппарата (1) (при этом защитный материал нанесен на корпус космического аппарата) и/или в ограниченном пространстве возле внешней стенки корпуса (1) и/или возле внутренней (2).
7. Расположение защитного материала с использованием корпуса означает, что слой защитного материала может быть нанесен на корпус (1) или вместо слоя защитного материала на корпус (1) может быть нанесено покрытие обеспечивающее закрепление грибковой плесени (9) на корпусе (1).
Заявленный результат достигается с помощью нанесение частиц грибковой плесени на внешнюю часть корпуса космического аппарата или на слой материала помещаемый в ограниченное стенками корпуса космического аппарата пространство, при этом обеспечивается возможность гибернации грибковой плесени и выведения ее из этого состояния с обеспечением роста, увеличением массы и эффективности защиты от излучения.
Claims (5)
1. Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени, включающая в себя корпус космического аппарата и защитный материал, частицы или споры грибковой плесени, отличающаяся тем, что грибковая плесень способна поглощать излучение и может быть нанесена на слой материала внутри пространства, ограниченного стенками корпуса космического аппарата, или на слой материала на поверхности корпуса космического аппарата.
2. Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени по п. 1, отличающаяся тем, что система может включать в себя пробку и клапан в количествах не менее одного.
3. Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени по п. 2, отличающаяся тем, что система включает в себя емкость с жидким или газообразным наполнителем, подсоединенную к клапану посредством патрубка.
4. Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени по п. 1, отличающаяся тем, что защитный материал может комбинироваться с дополнительной защитой от излучения, представленной в твердом состоянии.
5. Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве защитного материала применяются гибкие структуры, способные к изгибу, либо применяется звеньевая структура соединения элементов твердых материалов, при которой звенья соединяются в подвижном состоянии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118625A RU2741134C1 (ru) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118625A RU2741134C1 (ru) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2741134C1 true RU2741134C1 (ru) | 2021-01-22 |
Family
ID=74213138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020118625A RU2741134C1 (ru) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2741134C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA19522A (ru) * | 1993-11-05 | 1997-12-25 | Іван Олексійович Федорченко | Улей для двухматочного содержания пчел |
| CN101831211B (zh) * | 2010-05-13 | 2012-04-18 | 谢绍何 | 一种吸音防辐射涂料及其制造方法 |
| RU2605608C1 (ru) * | 2016-02-04 | 2016-12-27 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных системы" (АО "Российские космические системы") | Радиационно-защитное покрытие радиоэлектронной аппаратуры |
| RU2643353C1 (ru) * | 2017-04-17 | 2018-02-01 | Дмитрий Владимирович Григоренко | Способ защиты от радиации радиоэлектронной аппаратуры |
| RU2682712C1 (ru) * | 2018-06-25 | 2019-03-21 | федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности" (ФГБНУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") | Способ лечения радиационных поражений организма |
| RU2693434C1 (ru) * | 2018-10-02 | 2019-07-02 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.В. Фрунзе" | Ядерная энергетическая установка космического аппарата |
-
2020
- 2020-06-05 RU RU2020118625A patent/RU2741134C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA19522A (ru) * | 1993-11-05 | 1997-12-25 | Іван Олексійович Федорченко | Улей для двухматочного содержания пчел |
| CN101831211B (zh) * | 2010-05-13 | 2012-04-18 | 谢绍何 | 一种吸音防辐射涂料及其制造方法 |
| RU2605608C1 (ru) * | 2016-02-04 | 2016-12-27 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных системы" (АО "Российские космические системы") | Радиационно-защитное покрытие радиоэлектронной аппаратуры |
| RU2643353C1 (ru) * | 2017-04-17 | 2018-02-01 | Дмитрий Владимирович Григоренко | Способ защиты от радиации радиоэлектронной аппаратуры |
| RU2682712C1 (ru) * | 2018-06-25 | 2019-03-21 | федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности" (ФГБНУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") | Способ лечения радиационных поражений организма |
| RU2693434C1 (ru) * | 2018-10-02 | 2019-07-02 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.В. Фрунзе" | Ядерная энергетическая установка космического аппарата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Simonsen et al. | Radiation protection for human missions to the Moon and Mars | |
| TWI460740B (zh) | 儲存高階核廢料之系統及方法 | |
| CN104412328B (zh) | 用于核反应堆安全壳通风系统的过滤器 | |
| US5122332A (en) | Protecting organisms and the environment from harmful radiation by controlling such radiation and safely disposing of its energy | |
| US10032533B2 (en) | Systems and methods for transferring spent nuclear fuel from wet storage to dry storage | |
| TWI743408B (zh) | 通風的金屬儲存外包裝(vmso)及用於吸收中子及伽瑪射線之方法 | |
| MX2007009749A (es) | Aparato para la disposicion de desecho nucleares, metodo para la fabricacion e instalacion del mismo. | |
| EP1527460A2 (de) | Behältersystem zum transport und zur lagerung hochradioaktiver materialien | |
| US4663115A (en) | Protecting personnel and the environment from radioactive emissions by controlling such emissions and safely disposing of their energy | |
| RU2741134C1 (ru) | Система защитного материала космического аппарата со слоем грибковой плесени | |
| US5616928A (en) | Protecting personnel and the environment from radioactive emissions by controlling such emissions and safely disposing of their energy | |
| US7703721B2 (en) | Regolith container for use with a structure on an extraterrestrial mass | |
| US5949084A (en) | Radioactive material storage vessel | |
| CN110506310A (zh) | 储存和运输乏核燃料的容器 | |
| KR101604406B1 (ko) | 방사성 폐기물 저장 용기 | |
| US7780118B2 (en) | Radiation shield | |
| JP3881545B2 (ja) | キャスク貯蔵施設 | |
| JP2007071787A (ja) | キャスクおよびキャスクの取扱方法 | |
| EP0035670B1 (de) | Behälter für radioaktive Stoffe | |
| DE2654297A1 (de) | Transportbehaelter fuer radioaktive stoffe | |
| RU2643353C1 (ru) | Способ защиты от радиации радиоэлектронной аппаратуры | |
| DE2753034A1 (de) | Aufbewahrung bestrahlter brennelemente | |
| EP0028222B1 (de) | Verfahren zum transport und zur lagerung von radioaktiven materialien | |
| US5149494A (en) | Protecting personnel and the environment from radioactive emissions by controlling such emissions and safely disposing of their energy | |
| Standring et al. | Environmental, health and safety assessment of decommissioning radioisotope thermoelectric generators (RTGs) in northwest Russia |