doc_act

РД 50-25645.208-86 МУ. Безопасность радиационная экипажа. Методика расчета поглощенной дозы от протонов космических лучей за защитой

Реклама

  Скачать документ



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

БЕЗОПАСНОСТЬ РАДИАЦИОННАЯ ЭКИПАЖА
КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА В КОСМИЧЕСКОМ
ПОЛЕТЕ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОГЛОЩЕННОЙ
И
ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗ ОТ ПРОТОНОВ
КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ЗА ЗАЩИТОЙ



Реклама

РД 50-25645.208-86



Реклама

Москва

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

1986

ИСПОЛНИТЕЛИ



Реклама

Ю.А. Винтенко, канд. техн. наук; В.А. Гончарова; А.И. Григорьев, д-р мед. наук; Е.Е. Ковалев, д-р техн. наук; Г.В. Красильников; В.Г. Кузнецов; В.С. Литвиненко, канд. техн. наук; В.А. Панин; И.Я. Ремизов, канд. техн. наук; В.А. Сакович, канд. техн. наук; В.М. Сахаров, канд. техн. наук; М.А. Сычков, канд. техн. наук; В.Б. Хвостов, канд. физ.-мат. наук

УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 января 1986 г. № 180

РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Безопасность радиационная экипажа космического
аппарата в космическом полете

Методика расчета поглощенной и эквивалентной
доз от протонов космических лучей за защитой

РД
50-25645.208-86

Введены впервые

Утверждены Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 января 1986 г. № 180, срок введения установлен

с 01.07.87



Реклама

Настоящие методические указания устанавливают методику расчета поглощенной и эквивалентной доз от протонов космических лучей (КЛ) с энергией от 30 до 1000 МэВ за защитой космического аппарата (КА), средняя толщина которой в массовых единицах длины составляет 1 - 15 г/см2, в произвольной точке тканеэквивалентного фантома.

Термины, применяемые в настоящих методических указаниях, и их пояснения приведены в справочном приложении.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Методика основана на предположении прямолинейного распространения и непрерывного торможения протонов в веществе.

1.2. При изотропном падении протонов, имеющих спектр ?(E), на объект из однородного вещества дозу в произвольной точке фантома с координатой , находящейся внутри объекта, вычисляют по формуле



Реклама

(1)

где Ф - флюенс падающих протонов;

D(x) - удельная доза на глубине x от протонов, имеющих спектр ?(E), рассчитываемая по формулам разд. 2;

- функция экранированности, представляющая собой плотность вероятности для луча, испущенного из точки в случайном направлении , встретить на своем пути количество вещества x.

1.3. Для учета различия в защитных свойствах тканеэквивалентного вещества и веществ, входящих в состав защиты, для каждого из таких веществ вводится коэффициент эквивалентности ?к, который вычисляют по формуле



Реклама

(2)

где Sк(E0) и S(E0) - ионизационные потери протонов в данном веществе защиты и в тканеэквивалентном веществе при энергии Е0 = 50 МэВ.

1.4. Дозу в произвольной точке фантома , расположенного внутри КА, вычисляют по формуле (1), используя функцию экранированности , рассчитываемую по ГОСТ 25645.204-83 с заменой для каждой зоны защиты Kn величины плотности на величину ?к.

Примечание. Если отсутствуют данные, позволяющие задать фантом и КА как единый объект, но известны по отдельности функция самоэкранированности для фантома и функция экранированности защитой для КА, то для случайного положения фантома внутри КА функцию экранированности рассчитывают по формуле

(3)



Реклама

где

, a

? - вычисляют по формуле (2) для алюминия.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ПОГЛОЩЕННОЙ И ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗ D(x) НА ГЛУБИНЕ xТКАНЕЭКВИВАЛЕНТНОГО ВЕЩЕСТВА

2.1. Удельную дозу за слоем тканеэквивалентного вещества толщиной при нормальном падении протонов, имеющих спектр ?(E), вычисляют по формуле



Реклама

D(x) = D1(?) + D2(x), (4)

где D1(x) - удельная доза от первичных протонов;

D2(x) - удельная доза, создаваемая продуктами ядерных взаимодействий протонов с веществом.

2.2. Удельную дозу от первичных протонов D1(?) вычисляют по формуле

(5)

где Е' - энергия на глубине x в тканеэквивалентном веществе;

E - энергия на поверхности слоя, определяемая из энергии на глубине ? и соотношения «пробег - энергия»:

R(E) = R(E') + x,

R(E) и R(E') - ионизационные пробеги протонов в тканеэквивалентном веществе с энергией Е и E';

F(x,E') - плотность пространственно-энергетического распределения по флюенсу на глубине x в тканеэквивалентном веществе,

F(0,Е) - плотность пространственно-энергетического распределения по флюенсу на поверхности слоя, нормированная на единичный флюенс,

S(E) и S(E') - ионизационные потери в тканеэквивалентном веществе при энергиях Е и Е';

G(E') = 1,6 ? 10-10S(E') - для поглощенной дозы;

G(E') = 1,6 ? 10-10S(E')K[S(E')] - для эквивалентной дозы;

K[S(E')] - коэффициент качества ионизирующего излучения;

Emin = 1 МэВ, Emax = 1000 МэВ.

2.3. Удельную дозу от продуктов ядерных взаимодействий протонов с веществом защиты и фантома вычисляют по формуле

(6)

где - для поглощенной дозы;

- для эквивалентной дозы.

3. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ДОЗЫ В ФАНТОМЕ ЗА ЗАЩИТОЙ

3.1. В качестве исходных данных для расчета поглощенной и эквивалентной доз от протонов КЛ берут:

флюенсы Ф и энергетические спектры ?(E) протонов КЛ, заданные в соответствии с ГОСТ 25645.122-85 и ГОСТ 25645.134-86;

ионизационные потери S(E) и ионизационные пробеги R(Е) протонов, определяемые по РД 50-25645.206-84;

зависимость коэффициента качества ионизирующего излучения от полной линейной передачи энергии - K(L?), определяемую по ГОСТ 8.496-83. В настоящих методических указаниях принимают L?(E) = S(E);

функции экранированности , определяемые по ГОСТ 25645.204-83.

3.2. Задают расчетную сетку {xl} в диапазоне 0 < ?< Lmax.

3.3. Вычисляют функцию экранированности в соответствии с пп. 1.3, 1.4 в виде постоянной на отрезке (xl, xl+1) функции , где l = 1, ..., Lmax.

Ширину интервала ?xl принимают равной 1 г/см2.

3.4. Задают плотность пространственно-энергетического распределения протонов КЛ на поверхности объекта -

РД 50-25645.208-86 МУ. Безопасность радиационная экипажа. Методика расчета поглощенной дозы от протонов космических лучей за защитой

3.5. Вычисляют значения функции D(x) в точках xl = 0,5(xl-1 + ?l) путем численного интегрирования выражений (5) и (6) разд. 2.

3.6. Вычисляют значения доз в точке по формуле (1), заменяя интегрирование суммированием по l

(7)

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

Термины, применяемые в настоящих методических указаниях, и их пояснения

Термин

Пояснение

Поглощенная доза ионизирующего излучения

По ГОСТ 15484-81

Эквивалентная доза ионизирующего излучения

По ГОСТ 15484-81

Удельная доза

Доза при флюенсе равном 1 част./см2

Коэффициент качества ионизирующего излучения

По ГОСТ 15484-81

Энергетический спектр космических лучей

По ГОСТ 25645.104-84

Ионизационные потери протонов

Средние потери энергии на единицу пути в среде, обусловленные взаимодействием протона с электронными оболочками атомов тормозящей среды

Ионизационный пробег протона

Средний путь, проходимый протоном с данной энергией до остановки, т.е. до полной потери энергии

Массовая единица длины

Произведение линейной единицы длины на плотность вещества

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения. 1

2. Определение удельных поглощенной и эквивалентной доз D(x) на глубине x тканеэквивалентного вещества. 2

3. Алгоритм расчета дозы в фантоме за защитой. 3

Приложение Термины, применяемые в настоящих методических указаниях, и их пояснения. 4




Реклама: ;


Самые популярные документы раздела



Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика