Доза облучения от космических лучей выше или ниже за 50 см защиты?

Я видел, как говорят, что, поскольку высокоэнергетические частицы GCR вызывают распыление вторичных частиц, когда они проходят через материал, даже за довольно толстым экраном находится больше излучения, чем если бы экрана вообще не было. Статья Ванессы Аулессы была использована для построения графика ниже в лекции Роба Мюллера.

доза gcr начинается с 0,015 Зв, достигает максимума при 0,13 Зв при 180 г/см2, снижается до 0,02 Зв при 500 г/см2

Но мне также показывали графики, показывающие, что космическое излучение начинает падать, как только попадает на экран. График ниже из статьи Дональда Раппа (7-я страница) показывает эту версию:

gcr начинается с 60 сЗв, падает в среднем до 40 сЗв после 10 г/см2, снижается до менее 30 сЗв после 50 г/см2

Этот слайд-презентация Марты Клоудсли приходит к такому же выводу и перечисляет используемые транспортные модели.

Я видел обе модели, упомянутые в другом месте. Почему они явно противоречат друг другу?

такого рода каскадные расчеты и дозиметрические оценки довольно-таки сложны, и могут быть существенные различия между определениями, моделями предела прочности при расщеплении и другими предположениями. Вторая статья может быть не рецензирована физиками, разбирающимися в такого рода моделировании (два рецензента, один из них также является редактором! ), я бы даже не стал смотреть на нее еще раз. Это сложное моделирование, и я бы придерживался источников, основанных на хорошо принятых моделях, которые много раз проходили экспертную оценку. К сожалению, для этого могут потребоваться некоторые приемы смягчения платного доступа.
«Tripathi et al. (2001) включили результаты подробных транспортных расчетов для различных экранирующих материалов в базу данных по конструкции экранов». В каком журнале опубликован Tripathi et al (2001)? Общество автомобильных инженеров !
@uhoh - я надеялся каким-то образом получить ясность от настоящих экспертов, потому что я понимаю, что это не то, что я могу просто понять. Подождите... Дональд Рэпп, как я теперь вижу, довольно спорный...
Релевантная часть видео начинается вскоре после того, как она открывается при нажатии на ссылку. Я рекомендую остальную часть, хотя в целом очень интересно. Это не так уж сложно - это введение - но оно охватывает много вопросов с реальной практической точки зрения.
Я добавил еще одну ссылку на второй график, сделанный исследователем из НАСА в Лэнгли.
Есть как фоновые космические лучи, так и солнечные явления. Это требует времени, чтобы пройти и убедиться, что вы понимаете каждый шаг и предположение. Надеюсь, кто-то, кто уже знает ответ, придет и ответит в ближайшее время? В противном случае я посмотрю, что я могу сделать, но это будет не быстро. Посмотрите на эти три плюс некоторые из них, а также на это - рисунок 4-7 потрясающий!
Существенная разница: количество космического излучения против дозы излучения, поглощенной человеческим телом. Для наиболее энергичных космических лучей тело человека совершенно прозрачно, поэтому они проходят безвредно. Но достаточно замедлить их достаточно толстым щитом...
@SF, я полагаю, стоит попытаться сказать это более конкретно - шансы того, что космический луч очень высокой энергии поразит что-то, когда он проходит через корабль, низки, но если это произойдет, то будет поток частиц с более низкой энергией, которые идут медленнее и имеют больше шансов столкнуться с чем-то еще, находясь в корабле, а если это произойдет, то будет еще один поток частиц, которые движутся еще медленнее и имеют еще больше шансов столкнуться с чем-то еще... и если этот каскад зайдет достаточно далеко, в нужном месте, большое количество сгенерированных частиц нанесет вам большой урон?
@SF я правильно понял? Потому что я как бы спрашивал, правильная ли это картина...
@kimholder: Если бы я знал, я бы опубликовал это как ответ. Я вроде как помню, что кто-то здесь говорил об этом, но я действительно не хотел вдаваться в более мелкие детали, о которых мои воспоминания отрывочны.
@SF Может быть, это было так? space.stackexchange.com/a/9388/4660 Когда вы это сказали, меня это задело, но мне потребовалось некоторое время, чтобы найти его снова. Раньше у меня были проблемы с этим, но он потихоньку впитывается ... Так что для HZE это их заряд и скорость.

Ответы (1)

Эти два графика не показывают одно и то же. Слайд лекции имеет вводящую в заблуждение маркировку, но из исходной статьи ясно, что в таблице показаны только нейтроны, в основном образующиеся в результате расщепления экрана. Это действительно увеличивается с дополнительной защитой (отсутствие защиты означает отсутствие расщепления), но общая доза, включая другие источники, снижается.

См. рис. 7 во второй статье для графика, показывающего различные компоненты дозы облучения по мере увеличения толщины экрана.

введите описание изображения здесь

В статье Аулессы упоминаются «легкие нуклоны», а значит, и протоны. Но меня расстроило отсутствие цитирования по этому поводу, потому что, похоже, оно взято из другого места. Статья Рэппа гораздо более конкретна и сфокусирована, однако мне трудно смириться с тем, что лекция НАСА о долгосрочных обитателях на Луне не будет верной. Могут ли быть здесь другие факторы? Они действительно что-то такое центральное так неправильно?
Глядя на этот график какое-то время, я все больше и больше запутался в источнике высоких ионов Z. Каков фактический источник ионов Z>= 10 (неон и более тяжелые), которые уменьшаются при защите от десятков сантиметров? Являются ли они энергичными, например, >100 МэВ и производятся вне защиты или в защите, или они имеют низкую энергию и производятся внутри тела в результате отдачи от более легких частиц?
@kimholder Упоминаются и другие частицы, но точки на графике напрямую соответствуют таблице, которая помечена более конкретно. Это не столько неправильно, сколько неполно — и вторичные частицы могут быть наиболее важными, поскольку любой щит, способный заблокировать их, также не пропустит ничего другого.
@uhoh См. раздел Rapp об источниках излучения - GCR имеет относительно небольшое количество более крупных частиц, но, будучи большим и энергичным, вы не хотите, чтобы они попали под них.
Yikes - я понимаю, что вы имеете в виду! И галактические космические лучи , и солнечные лучи содержат, грубо говоря, процент тяжелых ионов, и с г Е / г Икс ∼ Z 2 это большое дело. ХЗЭ !
Хорошо, мне потребовалось некоторое время, чтобы как следует разобраться, но, кажется, теперь я понимаю, что вы имеете в виду. Так, график Симонсена заканчивается на уровне 75 г/см2, а график, основанный на Аулессе, достигает максимума на отметке 150 г/см2. Было бы разумно сказать, что снижение общей дозы будет опускаться за пределы этой точки или изменять наклон?
Рэпп, по-видимому, помещает нейтронный пик раньше, но это вполне разумно, учитывая все допущения, которые могут различаться в сложной модели. Большая разница заключается в целях — Рэпп проектирует марсианскую миссию, и ему просто нужно получить двухлетнюю миссию ниже допустимой пожизненной дозы, поэтому он может отвергнуть 5-метровый щит как имеющий убывающую отдачу, особенно когда этот щит и поддерживающая конструкция будут весить. вдвое больше, чем на Марсе. Aulessa стремится к дозам на уровне поверхности Земли, поэтому 1-метрового экрана недостаточно, а подробные эффекты первого метра экранирования можно игнорировать.
Доза облучения от космических лучей выше или ниже за 50 см защиты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v