嫦娥四号|速读：首次！嫦娥四号测得月表粒子辐射剂量
2019年1月3日 ， 嫦娥四号探测器首次在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内成功软着陆 。其中有一台设备叫做“月表中子与辐射剂量探测仪”（LND） 。
最近 ， 这台设备探测的月表粒子辐射剂量的研究成果发表在《Science》子刊《Science Advance》上 。《Science》也就是翻译为《科学》的学术杂志（名字如此简洁大家也能看出地位） ， 是自然科学界首屈一指的杂志 ， 子刊指的是主刊旗下刊物 。
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月表中子与辐射剂量探测仪安装的位置
粒子辐射剂量说的是什么呢？望文生义 ， 它就是月球表面（嫦娥四号附近）探测到各种各样微粒在单位时间里的数量 。中子、带电粒子（质子、电子、重离子）等等都在测量范围内 。
人类尝试探索月球周围粒子的历史开始得非常早 ， 1959年1月2日发射的“月球”1号携带了磁强计、离子腔和微流星体探测装置 ， 飞行途中 ， 它测量了月球和地球的磁场、宇宙射线的强度 ， 测量了地球辐射带的外围 ， 还测量到太阳发射的等离子流——“太阳风” ， 并且探测到的月球周围的太空中的磁场几乎为零 ， 这些太空中的性质都不是在地面使用望远镜能够了解到的 。它本来计划一头撞上月球 ， 不过最后轨道计算得不太行 ， 距离月球最近处约为5995公里 ， 这之后就“擦肩而过”离开了 。接下来 ， 人类多次用无人探测器、载人飞船登陆月球 ， 携带的仪器能力也越来越强 ， 有些以前技术不能测的粒子能够测得到了 ， 有些以前仪器分辨率识别不到的粒子参量能够识别出来了 。嫦娥四号探测器的这台月表中子与辐射剂量探测仪 ， 是由中国科学院国家空间科学中心和德国基尔大学联合完成 ， 在国际上非常领先 ， 月表实地的粒子辐射环境探测也是首次 。
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【嫦娥四号|速读：首次！嫦娥四号测得月表粒子辐射剂量】月表中子与辐射剂量探测仪外观
从论文来看 ， 嫦娥四号这次实测到月表的粒子辐射剂量率为13.2uGy/h(si) ， 其中 ， 中性粒子（中子和伽玛射线）的辐射剂量率为3.1uGy/h(si) ， 约占总比例的23% ， 品质因子为4.3 ， 粒子辐射剂量当量约为60uSv/h 。
大家从新闻上也能读到这些参数 。这里跟大家解释一下 ， 从单位来看 ， 这里指的是单位质量物质接收电离辐射的平均能量 ， 单位对应的是焦耳·千克-1（J·kg^-1） ， 而单位的专名是戈[瑞]（gray） ， 符号Gy ， 也就是上边单位中的Gy 。暂时与SI并用的专用单位名称是拉德 ， 符号为rad 。1Gy=1J·kg^-1=100rad ， 或1rad=10^-2J·kg-1=10^-2Gy 。它是描述电离辐射能量的量 。当电离辐射与物质作用时 ， 其部分或全部能量可沉积于受照介质中 。其单位是拉德(rad) ， 相当于1克物质接受1×10^-5焦尔的能量 。1Gy=100rad 。上文中另一个单位Sv读作希沃特 ， 1Sv=1J· kg^-1 。
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几种辐射随时间的变化
大家对这些名词估计没什么概念 。简单对比来说 ， 这种辐射的量大约是北京地面的300倍 ， 是我们坐一次飞机时接收到的5到10倍 。
这些测量结果 ， 为我国后续的嫦娥计划、特别是“载人登月”的实施提供了环境参数的参考 ， 特别是设计航天员的辐射防护 。
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