Точный
Статус документа
Статус документа
Текст

     
     ГОСТ Р 25645.335-94

Группа Т27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АППАРАТЫ КОСМИЧЕСКИЕ

Характеристики вторичного гамма-излучения материалов конструкции

SPACECRAFTS

Gamma-activity characteristics induced in structural materials

ОКСТУ 7702

Дата введения 1995-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Московским инженерно-физическим институтом (МИФИ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИстандарт) Госстандарта России

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН в действие Постановлением Госстандарта России от 1.11.94 N 257

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВВЕДЕНИЕ

При определении поглощенной дозы излучения объектов на борту космических аппаратов и орбитальных станций (далее - КА), проведении спектрометрических измерений гамма-квантов средних энергий наряду с диффузным космическим гамма-фоном, атмосферными альбедными гамма-квантами, гамма-излучением дискретных галактических источников, солнечными гамма-всплесками и мгновенным гамма-излучением материалов конструкции КА под действием адронов космических лучей необходимо учитывать фон, обусловленный гамма-излучением активированных ядер, образующихся при взаимодействии высокоэнергетических протонов первичного космического излучения и радиационных поясов Земли, ядер Не, С, О, ряда тяжелых ядер, а также нейтронов альбедо Земли с материалами КА и установленной на них аппаратурой. При длительных полетах гамма-фон наведенной активности от материалов КА становится определяющим в спектрометрических исследованиях, определяет радиационную обстановку на борту КА в области энергий гамма-квантов до 10 МэВ в зависимости от массы активируемого материала, параметров орбиты и продолжительности полета КА.

Приведенные в стандарте значения удельных характеристик вторичного гамма-излучения конструкционных материалов КА получены расчетно-экспериментальным путем, при этом:

- на первом этапе смоделирован процесс взаимодействия адронов (протонов и нейтронов) с веществом КА. В процессе статистического моделирования методом Монте-Карло задается энергия падающей частицы в соответствии со спектром, ее направление движения и координаты точки взаимодействия с материалом КА. В результате моделирования получены скорости образования активированных ядер, их энергии возбуждения и пространственное распределение в объеме элемента конструкции;

- на втором этапе расчета, с использованием результатов первого этапа, рассчитаны активности всех нуклидов, образовавшихся как в процессе активации материала излучением, так и в результате радиоактивных превращений активированных ядер, проведены расчеты спектрального состава и плотности рентгеновского и гамма-излучений. На основе полученных данных определены мощность дозы на внутренней поверхности конструкции КА для каждого диапазона энергий первичных частиц.

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает удельные характеристики вторичного гамма-излучения, возникающего в конструкционных материалах космических аппаратов, орбитальных станций, оборудования и аппаратуры, установленных на них (далее - КА), под действием протонов и нейтронов космических лучей для минимума солнечной активности в зависимости от продолжительности полета, параметров орбиты и толщины материалов.

Стандарт применяется при решении задач, связанных с радиационной защитой экипажей КА, систем и оборудования КА, в том числе радиоэлектронной аппаратуры, фотоматериалов и др., а также при проведении спектрометрических исследований в области энергий гамма-квантов до 10 МэВ.

2 УДЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВТОРИЧНОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ
 КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1 Удельными характеристиками вторичного гамма-излучения являются плотность потока вторичного гамма-излучения, испускаемого с единицы площади поверхности конструкционного материала КА в телесный угол 2, и мощность поглощенной дозы излучения.

2.2 При расчете характеристик учитывались:

- потоки протонов интегрального спектра первичного космического излучения с учетом воздействия магнитного поля Земли;

- потоки нейтронов альбедо Земли с учетом геомагнитной широты и высоты круговой орбиты;

- возрастание интенсивности протонной компоненты в зоне Южно-Атлантической аномалии Земли.

Потоки протонов и нейтронов соответствуют минимуму солнечной активности.

2.3 Значения удельных характеристик вторичного гамма-излучения материалов КА на круговой орбите высотой 400 км и наклонением 51° для материалов, указанных в таблице 1, приведены в таблицах 2-17. Удельные характеристики представлены в виде дроби, в числителе которой указана плотность потока гамма-квантов (гамма-квант/смс), а в знаменателе - мощность дозы (Гр/с).


Таблица 1 - Основные конструкционные материалы корпуса КА, оборудования и защиты

Материалы корпуса, оборудования, защиты

Толщина, мм

Алюминий

3

6

10

Титан

2,5

5

8

Железо

2

4

8

Медь

1

2

3

Вольфрам

15

30

Свинец

15

30



Таблица 2 - Удельные характеристики вторичного гамма-излучения на орбите с высотой 400 км и наклонением 51° для алюминия толщиной 0,3 см

Время нахождения
на орбите, сут

Диапазон энергий, МэВ

0,03-0,1

0,1-0,3

0,3-1,0

1,0-3,0

3,0-10,0

1

1,31-4
4,90-17

5,30-4
3,43-16

3,68-3
8,96-15

1,81-2
1,41-13

9,57-5
1,62-15

10

1,44-4
5,40-17

5,52-4
3,57-16

3,83-3
9,30-15

2,66-2
2,06-13

9,57-5
1,62-15

30

1,45-4
5,44-17

5,59-4
3,62-16

3,83-3
9,30-15

2,67-2
2,07-13

9,57-5
1,62-15

100

1,45-4
5,44-17

5,60-4
3,63-16

3,84-3
9,32-15

2,71-2
2,10-13

9,57-5
1,62-15

180

1,45-4
5,44-17

5,64-4
3,65-16

3,85-3
9,34-15

2,75-2
2,14-13

9,57-5
1,62-15

360

1,46-4
5,48-17

5,70-4
3,69-16

3,87-3
9,40-15

2,83-2
2,20-13

9,57-5
1,62-15

720

1,49-4
5,59-17

5,76-4
3,73-16

3,89-3
9,45-15

2,95-2
2,29-13

9,57-5
1,62-15

1095

1,52-4
5,70-17

5,83-4
3,79-16

3,91-3
9,49-15

3,07-2
2,38-13

9,57-5
1,62-15

1825

1,55-4
5,81-17

5,94-4
3,84-16

3,96-3
9,62-15

3,22-2
2,50-13

9,57-5
1,62-15

3650

1,59-4
5,96-17

6,01-4
3,90-16

3,99-3
9,71-15

3,33-2
2,59-13

9,57-5
1,62-15



Таблица 3 - Удельные характеристики вторичного гамма-излучения на орбите с высотой 400 км и наклонением 51° для алюминия толщиной 0,6 см

Время нахождения
на орбите, сут

Диапазон энергий, МэВ

0,03-0,1

0,1-0,3

0,3-1,0

1,0-3,0

3,0-10,0

1

3,78-4
1,42-16

1,29-3
9,33-16

7,57-3
1,84-14

3,58-2
2,79-13

1,90-4
3,21-15

10

4,15-4
1,56-16

1,40-3
9,05-16

7,95-3
1,94-14

5,27-2
4,10-13

1,90-4
3,21-15

30

4,17-4
1,57-16

1,40-3
9,06-16

7,96-3
1,94-14

5,30-2
4,12-13

1,90-4
3,21-15

100

4,20-4
1,58-16

1,41-3
9,08-16

7,99-3
1,95-14

5,36-2
4,17-13

1,91-4
3,23-15

180

4,22-4
1,59-16

1,41-3
9,10-16

8,02-3
1,96-14

5,49-2
4,23-13

1,91-4
3,23-15

360

4,26-4
1,60-16

1,43-3
9,24-16

8,06-3
1,95-14

5,59-2
4,34-13

1,91-4
3,23-15

720

4,35-4
1,64-16

1,45-3
9,37-16

8,15-3
1,98-14

5,84-2
4,55-13

1,91-4
3,23-15

1095

4,42-4
1,66-16

1,47-3
9,49-16

8,21-3
2,00-14

6,04-2
4,70-13

1,91-4
3,23-15

1825

4,50-4
1,69-16

1,50-3
9,70-16

8,32-3
2,02-14

6,37-2
4,95-13

1,91-4
3,23-15

3650

4,55-4
1,71-16

1,55-3
1,00-15

8,40-3
2,04-14

6,61-2
5,14-13

1,91-4
3,23-15



Таблица 4 - Удельные характеристики вторичного гамма-излучения на орбите с высотой 400 км и наклонением 51° для алюминия толщиной 1,0 см

Время нахождения
на орбите, сут

Диапазон энергий, МэВ

0,03-0,1

0,1-0,3

0,3-1,0

1,0-3,0

3,0-10,0

1

9,84-4
3,70-16

2,94-3
1,90-15

1,45-2
3,51-14

5,89-2
4,58-13

3,41-4
5,77-15

10

1,09-3
4,10-16

3,22-3
2,09-15

1,55-2
3,75-14

8,63-2
6,71-13

3,41-4
5,77-15

30

1,09-3
4,10-16

3,22-3
2,09-15

1,56-2
3,80-14

8,67-2
6,74-13

3,41-4
5,77-15

100

1,10-3
4,11-16

3,24-3
2,10-15

1,56-2
3,80-14

8,81-2
6,85-13

3,41-4
5,77-15

180

1,11-3
4,15-16

3,27-3
2,12-15

1,57-2
3,81-14

8,94-2
6,95-13

3,41-4
5,77-15

360

1,12-3
4,19-16

3,31-3
2,15-15

1,59-2
3,86-14

9,25-2
7,19-13

3,41-4
5,77-15

720

1,15-3
4,30-16

3,37-3
2,19-15

1,61-2
3,91-14

9,68-2
7,53-13

3,41-4
5,77-15

1095

1,17-3
4,38-16

3,44-3
2,23-15

1,63-2
3,95-14

1,02-1
7,90-13

3,41-4
5,77-15

1825

1,20-3
4,49-16

3,51-3
2,28-15

1,66-2
4,03-14

1,07-1
8,29-13

3,41-4
5,77-15

3650

1,23-3
4,60-16

3,56-3
2,31-15

1,68-2
4,08-14

1,10-1
8,53-13

3,41-4
5,77-15



Таблица 5 - Удельные характеристики вторичного гамма-излучения на орбите с высотой 400 км и наклонением 51° для железа толщиной 0,2 см

Время нахождения
на орбите, сут

Диапазон энергий, МэВ

0,03-0,1

0,1-0,3

0,3-1,0

1,0-3,0

3,0-10,0

1

4,16-4
1,56-16

1,10-3
7,12-16

8,51-3
2,07-14

4,30-3
3,35-14

8,23-5
1,39-15

10

7,66-4
2,87-16

2,18-3
1,41-15

2,12-2
5,17-14

1,14-2
8,88-14

2,79-4
4,72-15

30

9,80-4
3,68-16

2,86-3
1,85-15

…..*14-2
7,63-14

1,79-2
1,39-13

6,69-4
1,13-14

100

1,32-3
4,94-16

3,84-3
2,50-15

4,65-2
1,13-13

2,82-2
2,19-13

1,59-3
2,69-14

180

1,51-3
5,67-16

4,43-3
2,87-15

5,63-2
1,37-13

3,37-2
2,63-13

2,14-3
3,62-14

360

1,73-3
6,50-16

5,12-3
3,32-15

6,71-2
1,63-13

3,82-2
2,97-13

2,57-3
4,34-14

720

1,90-3
7,14-16

5,74-3
3,71-15

7,70-2
1,87-13

3,93-2
3,06-13

2,66-3
4,50-14

1095

1,95-3
7,34-16

5,88-3
3,81-15

7,94-2
1,93-13

3,94-2
3,06-13

2,68-3
4,53-14

1825

2,00-3
7,53-16

6,05-3
3,92-15

8,24-2
2,00-13

3,94-2
3,06-13

2,68-3
4,54-14

3650

2,04-3
7,68-16

6,19-3
4,01-15

8,33-2
2,02-13

3,95-2
3,07-13

2,69-3
4,45-14

Доступ к полной версии документа ограничен
Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю.
Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте «Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
Реклама. Рекламодатель: Акционерное общество "Информационная компания "Кодекс". 2VtzqvQZoVs
Получить доступ