Ión HZE

Los iones HZE son los núcleos de alta energía que componen los rayos cósmicos galácticos (RCG) y que tienen una carga eléctrica de +3 e o superior; es decir, deben ser los núcleos de elementos cuyo número atómico sea mayor que el del helio . 

La abreviatura "HZE" proviene de alto (H), número atómico (Z) y energía (E). Los iones HZE incluyen los núcleos de todos los elementos con números atómicos mayores que los del hidrógeno (que tiene una carga de +1 e ) y el helio (que tiene una carga de +2 e ). Cada ion HZE consta de un núcleo sin electrones orbitando , lo que significa que la carga del ion es igual al número atómico del núcleo. Su origen no es seguro, pero se cree que probablemente se deba a explosiones de supernovas . ^{[ 1 ]}  

Los iones HZE son raros en comparación con los protones , por ejemplo, componen solo el 1% de los GCR frente al 85% de los protones. ^{[ 2 ]} Los iones HZE, como otros GCR, viajan cerca de la velocidad de la luz .

Además de los iones HZE de origen cósmico, el Sol también produce iones HZE . Durante las erupciones solares y otras tormentas solares, a veces se producen iones HZE en pequeñas cantidades, junto con los protones más comunes, ^{[ 3 ]} pero su nivel de energía es sustancialmente menor que el de los iones HZE provenientes de rayos cósmicos. ^{[ 1 ]}

La radiación espacial se compone principalmente de protones de alta energía , núcleos de helio e iones de alta energía y número atómico elevado (iones HZE). Los patrones de ionización en moléculas , células , tejidos y el daño biológico resultante son distintos de la radiación de fotones de alta energía : rayos X y rayos gamma , que producen radiación de baja transferencia lineal de energía (baja LET) a partir de electrones secundarios .

Mientras están en el espacio , los astronautas están expuestos a protones, núcleos de helio e iones HZE, así como a radiación secundaria proveniente de reacciones nucleares de partes de la nave espacial o tejidos. ^{[ 4 ]}

Los GCR suelen originarse fuera del Sistema Solar y dentro de la galaxia Vía Láctea , ^{[ 5 ]} pero los que provienen de fuera de la Vía Láctea consisten principalmente en protones de alta energía con un pequeño componente de iones HZE. ^{[ 4 ]} Los espectros de energía de los GCR alcanzan picos, con picos de energía media de hasta1000 MeV / Da  , y núcleos (con energías de hasta10 000 MeV / Da  ) son contribuyentes importantes al equivalente de dosis. ^{[ 4 ]}

Aunque los iones HZE constituyen una pequeña proporción de los rayos cósmicos, su alta carga y alta energía hacen que contribuyan significativamente al impacto biológico general de los rayos cósmicos, haciéndolos tan importantes como los protones en lo que respecta al impacto biológico. ^{[ 2 ]} Los rayos cósmicos galácticos (RCG) más peligrosos son los núcleos ionizados pesados ​​como el Fe ²⁶⁺ , un núcleo de hierro con una carga de +26 e . Estas partículas pesadas son "mucho más energéticas (millones de MeV ) que los protones típicos acelerados por las erupciones solares (decenas a cientos de MeV)". ^{[ 1 ]} Por lo tanto, los iones HZE pueden penetrar a través de gruesas capas de blindaje y tejido corporal, "rompiendo las hebras de las moléculas de ADN, dañando los genes y matando células". ^{[ 1 ]} 

Para los iones HZE que se originan en eventos de partículas solares (SPE), la contribución a la dosis de radiación absorbida por una persona es mínima. Durante un SPE, se genera una cantidad tan pequeña de iones pesados ​​que sus efectos son limitados. Sus energías por dalton son significativamente menores que las de los protones presentes en el mismo SPE, lo que significa que los protones son, con diferencia, la mayor contribución a la exposición corporal de los astronautas durante los SPE. ^{[ 3 ]}

• Física nuclear de alta energía
• radiación cósmica
• partículas energéticas solares
• Carcinogénesis por radiación en vuelos espaciales
• Efectos en el sistema nervioso central derivados de la exposición a la radiación durante los vuelos espaciales – Efectos en la salud del SNC de HZE
• Ión pesado rápido
• Rayo cósmico de ultra alta energía : partícula de rayo cósmico con una energía cinética superior a 1 EeV. 

• "Transferencia lineal de energía / radiación de baja LET" . The Free Dictionary . Medicina . Consultado el 3 de junio de 2022 .