Определение дозы и энергетического спектра нейтронов внутри и снаружи тканеэквивалентного шарового фантома с использованием пузырьковых детекторов в эксперименте «Матрешка-Р» на Российском сегменте МКС
Автор: Хулапко Сергей Владимирович, Лягушин Владимир Иванович, Архангельский Вадим Витальевич, Шуршаков Вячеслав Александрович, Николаев Игорь Викторович, Смит Мартин, Машрафи Рашид
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Баллистика, аэродинамика, механика полета, прочность, исследование космоса
Статья в выпуске: 2 (9), 2015 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты измерения эквивалентной дозы и энергетического спектра нейтронов в экваториальных каналах тканеэквивалентного шарового фантома, расположенного в модуле «Рассвет» (МИМ1) Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС). Измерения проводились в период с мая по август 2013 г. (экспедиции МКС-35/36) с помощью специально разработанной для космического эксперимента «Матрешка-Р» научной аппаратуры «Баббл-дозиметр». Проведено сравнение полученных результатов с измерениями мощности эквивалентной дозы в шаровом фантоме в период МКС-13, МКС-15. Энергетический спектр нейтронного излучения в модуле «Рассвет» обнаруживает особенности, характерные для вторичного нейтронного излучения в космическом пространстве («испарительный» и «каскадный» пики в районе энергии 0,6...2,0 МэВ и 15...50 МэВ соответственно), аналогичные полученным ранее данным измерений в других модулях МКС и на станции «Мир». Установлено, что среднесуточная мощность эквивалентной дозы нейтронного излучения составляет на поверхности шарового фантома 154±13 мкЗв/сут, а внутри шарового фантома - 98±13 мкЗв/сут, при этом вклад в дозу внутри фантома от нейтронов с энергией выше 15 МэВ существенно возрастает.
Баббл-дозиметр, "матрешка-р", нейтронное излучение, эквивалентная доза, шаровой фантом, радиационная безопасность
Короткий адрес: https://sciup.org/14343477
IDR: 14343477
Список литературы Определение дозы и энергетического спектра нейтронов внутри и снаружи тканеэквивалентного шарового фантома с использованием пузырьковых детекторов в эксперименте «Матрешка-Р» на Российском сегменте МКС
- Астрофизика космических лучей/Под ред. Гинзбурга В.Л. М.: Наука, 1984. 528 с.
- Гинзбург В.Л. Астрофизические аспекты исследования космических лучей//Успехи физических наук. 1988. Т. 155. Вып. 2. С. 185-218.
- Модель космоса. В 2-х т./Под ред. Панасюка М.И. и Новикова Л.С. М.: КДУ, 2007. 2016 с.
- INTERNATIONAL STANDARD ISO-15390. Space environment (natural and artificial) -Galactic cosmic ray model. First edition, 2004. 12 р.
- Лягушин В.И., Юшков Б.Ю. Измерение потоков нейтронов альбедо атмосферы Земли и в Южно-атлантической магнитной аномалии на орбитальной станции//Известия РАН. Энергетика. 2011. № 3. C. 75-81.
- Севастьянов В.Д., Тарновский Г.Б., Лягушин В.И. Измерение энергетического спектра нейтронов на орбитальной станции «Мир»//Космические исследования. 1997. T. 35. № 2. C. 216-220.
- ICRP Publication 60. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. 1991.201 р.
- Armstrong T.W., Colborn B.L. Predictions of secondary neutrons and their importance to radiation effects inside the International space station//Radiation Measurements. 2001.33. Р. 229-234.
- Lyagushin V.I., Dudkin V.E., Potapov Yu. V., Sevastianov V.D. Russian measurements of neutron energy spectra on the Mir orbital station//Radiation Measurements. 2001.33. Р. 313-319.
- Smith M.B., Akatov Yu., Andrews H.R., Arkhangelsky V., Chernykh I.V., Ing H., Khoshooniy N., Lewis B.J., Machrafi R., Nikolaev I., Romanenko R.Y., Shurshakov V.A., Thirsk R.B., Tomi L. Measurements of the neutron dose and energy spectrum on the International Space Station during expeditions ISS-16 to ISS-21//Radiation Protection Dosimetry. 2013. 153. Р. 509-533.
- Badhwar G.D. (Ed.) Recommendations of the predictions and measurements of secondary neutrons in Space Workshop NASA/Johnson Space Center. 28-30 September 1998.
- ГОСТ 25645.203-83. Безопасность радиационная экипажа космического аппарата в космическом полете. Модель тела человека для расчета тканевой дозы. М.: Госстандарт, 1984. 24 с.
- Ing H. Neutron measurement using bubble detectors -terrestrial and space//Radiation Measurements. 2001.33. Р. 275-286.
- Lewis B.J., Smith M.B., Ing H., Andrews H. R., Machrafi R., Tomi L., Matthews T. J., Veloce L., Shurshakov V., Tchernykh I. and Khoshooniy N. Review of bubble detector response characteristics and results from space.//Radiation Protection Dosimetry. 2012. 150(1). Р. 1-21.
- Green A.R., Andrews H.R., Bennett L.G.I., Clifford E.T.H., Ing H., Jonkmans G., Lewis B.J., Noulty R.A., Ough E.A. Bubble detector characterization for space radiation.//Acta Astronautica. 2005.56. Р. 949-960.
- Green A.R., Bennett L.G.I., Lewis B. J., Tume P., Andrews H. R., Noulty R. A. and Ing H. Characterisation of bubble detectors for aircrew and space radiation exposure.//Radiation Protection Dosimetry. 2006. 120(1-4). Р. 485-490.
- Ing H., Noulty R.A. and McLean T.D. Bubble detectors, a maturing technology//Radiation Measurements. 1997. 27(1). Р. 1-11.
- D’Errico F. Fundamental properties of superheated drop (bubble) detectors//Radiation Protection Dosimetry. 1999. 84(1-4). P. 55-62.
- Черных И.В., Лягушин В.И., Акатов Ю.А., Архангельский В.В., Петров В.М., Шуршаков В.А., Машрафи Р., Гарроу К., Инг Х., Смит М., Томи Л. Результаты измерения дозы нейтронов внутри Российского сегмента Международной космической станции в эксперименте «Матрешка-Р» с использованием пузырьковых детекторов//Авиакосмическая и экологическая медицина. 2010. Т. 44. № 3. С. 12-17.
- ГОСТ 18622-79. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Химический состав тканеэквивалентного вещества. М.: Госстандарт, 1980. 5 с.
- Акатов Ю. А., Еременко В. Г., Карцев И. С., Крылов А.В., Никаноров А.Г., Петров В.И., Поленов Б.В., Шуршаков В.А., Юдин В.Н. Шаровой фантом для исследования радиационной обстановки в космическом пространстве//Ядерные измерительно-информационные технологии. 2002. № 3. С. 67-71.
- Карцев И. С., Акатов Ю. А., Еременко В. Г., Петров В.И., Петров В.М., Поленов Б.В., Шуршаков В.А., Юдин В.Н. Шаровой фантом для исследования радиационной обстановки в космическом пространстве. Конструктивные особенности//Ядерные измерительно-информационные технологии. 2005. № 4(16). С. 36-45.
