ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
РАДИАЦИОННАЯ ЭКИПАЖА МЕТОДИКА
РАСЧЕТА ПОГЛОЩЕННОЙ
РД 50-25645.208-86
Москва ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
ИСПОЛНИТЕЛИ 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
Утверждены Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 января 1986 г. № 180, срок введения установлен с 01.07.87 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 ПОЛОЖЕНИЯ1.1. Методика основана на предположении прямолинейного распространения и непрерывного торможения протонов в веществе. 1.2. При изотропном падении протонов, имеющих спектр φ(E), на объект из однородного вещества дозу в произвольной точке фантома с координатой , находящейся внутри объекта, вычисляют по формуле (1) где Ф - флюенс падающих протонов; D(x) - удельная доза на глубине x от протонов, имеющих спектр φ(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 γк, который вычисляют по формуле (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 γк. 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) где , a γ - вычисляют по формуле (2) для алюминия. 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ПОГЛОЩЕННОЙ И ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗ D(x) НА ГЛУБИНЕ x ТКАНЕЭКВИВАЛЕНТНОГО ВЕЩЕСТВА2.1. Удельную дозу за слоем тканеэквивалентного вещества толщиной при нормальном падении протонов, имеющих спектр φ(E), вычисляют по формуле 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(x) вычисляют по формуле (5) где Е' - энергия на глубине x в тканеэквивалентном веществе; E - энергия на поверхности слоя, определяемая из энергии на глубине x 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 ЗАЩИТОЙ3.1. В качестве исходных данных для расчета поглощенной и эквивалентной доз от протонов КЛ берут: флюенсы Ф и энергетические спектры φ(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 < x < 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 Δxl принимают равной 1 г/см2. 3.4. Задают плотность пространственно-энергетического распределения протонов КЛ на поверхности объекта -
3.5. Вычисляют значения функции D(x) в точках xl = 0,5(xl-1 + xl) 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) ПРИЛОЖЕНИЕСправочное Термины, применяемые в настоящих методических указаниях, и их пояснения
СОДЕРЖАНИЕ
|