ГОСТ Р 25645.165-2001

Группа Т27

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛУЧИ КОСМИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ

Вероятностная модель потоков протонов

Solar energetic particles.
Probabilistic model for proton fluxes

ОКС 17.240

ОКСТУ 0080

Дата введения 2002-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом ядерной физики Московского Государственного Университета (НИИЯФ МГУ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИстандарт) Госстандарта России

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 27 апреля 2001 г. N 196-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает вероятностные энергетические спектры потоков (флюенсов и максимальных пиковых потоков) протонов солнечных космических лучей (СКЛ) с энергией 5 МэВ в околоземном космическом пространстве вне магнитосферы Земли для условий изменяющегося уровня солнечной активности.

Стандарт предназначен для использования в расчетах радиационного воздействия протонов СКЛ на технические устройства, материалы и другие объекты в космическом пространстве.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 25645.105-84 Лучи космические солнечные. Термины и определения

ГОСТ 25645.302-83 Расчеты баллистические искусственных спутников Земли. Методика расчета индексов солнечной активности

     3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 солнечные космические лучи (СКЛ): Потоки заряженных частиц высоких энергий (более 5 МэВ/нуклон) солнечного происхождения.

3.2 число Вольфа: Относительное число солнечных пятен, определяемое ежесуточно (ГОСТ 25645.302).

3.3 уровень солнечной активности: Среднегодовое или среднемесячное число Вольфа.

3.4 прогнозируемый уровень солнечной активности: Уровень солнечной активности, прогнозируемый от 4 месяцев до 11 лет вперед (по ГОСТ 25645.302).

3.5 солнечное протонное событие (СПС): По ГОСТ 25645.105.

3.6 флюенс протонов: Полное количество протонов, падающих на сферу с сечением площадью 1 см.

3.7 пиковый поток протонов: Максимальное количество протонов, падающее в единицу времени в единице телесного угла на единичную площадку, перпендикулярную направлению наблюдения (в одном или нескольких событиях СКЛ, произошедших за определенный промежуток времени).

3.8 дифференциальный энергетический спектр флюенса протонов: Дифференциальное распределение флюенса протонов по энергии.

3.9 дифференциальный энергетический спектр пикового потока протонов: Дифференциальное распределение пикового потока протонов СКЛ по энергии.

3.10 вероятность флюенса: Вероятность, с которой флюенс протонов превышает заданное значение.

3.11 вероятность пикового потока: Вероятность, с которой пиковый поток протонов превышает заданное значение.

     4 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применяют следующие сокращения и обозначения:

 - среднегодовой уровень солнечной активности;

 - среднемесячный уровень солнечной активности;

- флюенс протонов, см;

(30) или - значение события СКЛ;

- дифференциальный энергетический спектр флюенса протонов, (см·МэВ);

- пиковый поток протонов, см·cp·c;

- дифференциальный энергетический спектр (пикового) потока протонов, (см·ср·с·МэВ) ;

- жесткость протона, MB;

- энергия покоя протона, равная 938 МэВ;

- спектральный коэффициент дифференциального энергетического спектра протонов;

- спектральный индекс дифференциального энергетического спектра протонов;

- индекс завала спектра дифференциального энергетического спектра протонов;

- ожидаемое в среднем количество событий СКЛ 10 см;

- вероятность флюенса или пикового потока протонов превышать заданное значение;

- относительная скорость света;

- кинетическая энергия протона, МэВ.

     5 Основные положения

5.1 Модель устанавливает в виде дифференциальных энергетических спектров значение флюенсов и пиковых потоков протонов, превышение которых в условиях заданного уровня солнечной активности на временном интервале ожидается с заданной вероятностью .

5.2 Дифференциальные энергетические спектры флюенсов [] или пиковых потоков [] протонов [обобщенно ] задают в форме степенных функций жесткости протонов :

,                                                          (1)

где - спектральный индекс, при 30 МэВ постоянен и равен ,

а при 30 МэВ вычисляют по формуле

                                                                    (2)

- жесткость протонов, вычисляют по формуле

,                                                  (3)

где - кинетическая энергия протона, МэВ;

- энергия покоя протона, равная 938 МэВ;

239 MB, соответствует энергии протона 30 МэВ;

- относительная скорость протона, которую вычисляют по формуле

.                                               (4)

5.3 Энергетические спектры (1) определяют, используя три параметра:

- спектральный коэффициент;

- спектральный индекс;

- индекс завала спектра.

Каждый из параметров является функцией двух параметров модели - среднего ожидаемого числа событий СКЛ и вероятности .

5.4 К параметрам модели относятся:

- вероятность превышения флюенса или пикового потока протонов энергии , задаваемого дифференциальным энергетическим спектром (1);

- среднее ожидаемое число событий СКЛ 10 см -.

5.5 Среднее ожидаемое число событий СКЛ 10 см - вычисляют по формулам: