Оценка радиационных нагрузок на космонавтов МКС с использованием геометрической модели тела человека

• Автор: Бондаренко, Валентина Александровна
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ стр.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ

1.1. Фантомы, используемые в космических дозиметрических исследованиях

1.2 Коэффициенты качества космического излучения

1.3 Модели источников космических излучений и методы расчета поглощенных и эквивалентных доз

1.4. Прохождение излучений через вещество защиты.

1.5. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА ДЛЯ РАСЧЕТА ПОГЛОЩЕННЫХ ДОЗ В РС МКС.

2.1. Антропоморфный и шаровой фантомы

2.2. Описание геометрического фантома.

2.3. Функции экранированности геометрического фантома
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ДОЗ ДЛЯ ФАНТОМА, ПОМЕЩЕННОГО ВНУТРИ РС МКС, ОТ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
3.1. Мониторинг радиационной обстановки на борту МКС
3.2. Сравнение методики расчета поглощенных доз с данными штатного радиометра Р.
3.3. Зависимость дозы от ориентации фантома на станции
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РАДИАЦИОННЫХ НАГРУЗОК НА КОСМОНАВТОВ
4.1. Анализ радиационных нагрузок на РС МКС.
4.2. Оценка коэффициентов качества космического излучения в отсеках РС
МКС в период ее функционирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников


Формы отдельных частей антропоморфного фантома представлены в цилиндрической системе координат таблицами сечений, в которых даны расстояния от оси фантома до границ его частей, при фиксированных значениях равномерно распределенных азимутальных углов. Использована неравномерная шкала высот для обеспечения правильности описания формы фантома. Такое задание фантома затрудняет его использование совместно с моделью станции, разработанной в декартовой системе координат в виде геометрических фигур. На практике использование фантомов на МКС началось только в году, однако до настоящего времени экспериментальные исследования не завершены, и вопрос об оценках эквивалентных доз, полученных космонавтами, остается открытым. В связи с этим большую роль играют расчетно-теоретические фантомные исследования [7-] с различными приближениями защищенности космического аппарата, в котором размещался фантом, и с предельными оценками источников радиационной опасности, как в максимуме, так и минимуме СА. В соответствии с этим перед автором работы стояла следующая цель: разработка методики оценки радиационных нагрузок - поглощенных и эквивалентных доз на критические органы и ткани космонавтов в экспедициях на МКС с использованием геометрической модели тела человека. МКС. Р-. РС МКС и определены поглощенные и эквивалентные дозы для космонавтов во всех экспедициях на МКС по реальным баллистическим и гелиогеофизическим параметрам и защитным функциям станции с учетом циклограммы работы космонавтов. МКС, значения геомагнитных параметров и индексов солнечной активности, характеристики межпланетного магнитного поля, значения потоков частиц со спутников ИСЗ «GOES». МКС, значения геомагнитных параметров и индексов солнечной активности, характеристики межпланетного магнитного поля, значения потоков частиц, измеряемых на искусственных спутниках Земли, ежедневные значения поглощенных и эквивалентных доз. МКС и результаты их анализа по поглощенным и эквивалентным дозам в критических органах и тканях человека для различных отсеков станции. Личный вклад автора заключается в выполнении основного объема теоретических и расчетных исследований, изложенных в диссертационной работе, включая разработку модели тела человека, создание базы данных по радиационной обстановке на станции, содержащую обработку экспериментальных данных со штатных дозиметров, анализ и оформление результатов в виде публикаций и научных докладов. Апробация работы. Результаты и положения диссертационной работы опубликованы в печатных работах. Шестая международная научно-практическая конференция «Пилотируемые полеты в космос» - ноября г. Звездный городок, Московская обл. Ежегодная конференция по космической биологии и авиакосмической медицине, Москва, ГНЦ РФ ИМБП РАН, г. Объем и структура. Диссертация изложена на 6 страницах машинописного текста, включая таблиц и рисунков, состоит из введения, 4 глав, содержащих описания материалов, теоретических и экспериментальных исследований, заключения, выводов и списка использованных источников, включающего наименований. В первой главе рассматривается общая характеристика проблемы обеспечения радиационной безопасности пилотируемых космических полетов. Показана необходимость использования фантомов для расчета поглощенных и эквивалентных доз на критические органы и ткани. Рассмотрены типы используемых фантомов рекомендованных в ГОСТ5. Рассмотрено понятие коэффициента качества космического излучения. В главе определены исходные положения для решения поставленных задач. Рассмотрены три основных источника космических излучений, способных давать заметный вклад в поглощенную дозу, воздействующую на космонавтов: протоны и электроны радиационных поясов Земли (РПЗ); протоны и более тяжелые частицы галактических космических лучей (ГКЛ); протоны солнечных космических лучей (СКЛ). Если характеристики космических излучений известны, то формируются другие аспекты проблемы радиационной безопасности:- прохождение частиц через магнитосферу Земли (для ГКЛ и СКЛ); прохождение излучений через оболочку и оборудование КА - формирование дозы внутри КА и тела космонавта с учетом экранированности рабочих мест и самоэкранированности.