-32300: transport error - HTTP status code was not 200

СССР
Государственный стандарт от 01 июля 1987 года № ГОСТ 25645.211-85

ГОСТ 25645.211-85 Безопасность радиационная экипажа космического аппарата в космическом полете. Характеристики ядерного взаимодействия протонов

Принят
Государственным комитетом СССР по стандартам
17 декабря 1985 года
    ГОСТ 25645.211-85
    Группа Ф40
    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
    БЕЗОПАСНОСТЬ РАДИАЦИОННАЯ ЭКИПАЖА
    КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА В КОСМИЧЕСКОМ ПОЛЕТЕ
    Характеристики ядерного взаимодействия протонов
    Space crew radiation safety during space flight.
    Nuclear interaction characteristics of protons
    ОКСТУ 6968
    Дата введения 1987-07-01
    ИСПОЛНИТЕЛИ
    Г.И.Бацких, канд. техн. наук; Е.К.Гельфанд, канд. физ.-мат. наук; А.И.Григорьев, д-р мед. наук; А.Р.Калмыков; Г.В.Красильников, канд. техн. наук; Е.Н.Лесновский, канд. техн. наук; Б.В.Манько; В.А.Панин; И.Я.Ремизов, канд. техн. наук; В.А.Сакович, канд. техн. наук; В.М.Сахаров, канд. техн. наук; А.Я.Серов, канд. физ.-мат. наук; Б.С.Сычев, канд. физ.-мат. наук; В.Б.Хвостов, канд. физ.-мат. наук.
    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 декабря 1985 г. N 4050
    Настоящий стандарт устанавливает характеристики ядерных взаимодействий протонов космических лучей, а также протонов и нейтронов (далее по тексту - нуклонов), образованных ими в защите космических аппаратов (КА), в диапазоне энергий нуклонов от 20 до 1000 МэВ для ядер элементов от углерода до свинца.
    К характеристикам ядерных взаимодействий, предназначенным для расчетов пространственно-энергетических распределений плотности потока нуклонов в КА, относят:
    средний пробег нуклонов до ядерного взаимодействия;
    двойные дифференциальные по энергии и углу вылета распределения вторичных нуклонов в неупругих нуклон-ядерных взаимодействиях.
    Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении 1.
    1.СРЕДНИЕ ПРОБЕГИ НУКЛОНОВ ДО ЯДЕРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
    1.1.Средние пробеги нуклонов с энергией до ядерного взаимодействия в веществе вычисляют по формулам:
    для простых веществ с атомной массой
    , г/см, (1)
    где , - протон или нейтрон, соответственно;
    - микроскопическое сечение неупругого ядерного взаимодействия нуклона типа , барн (1 барн=10 см);
    для вещества со сложным элементным составом
    , г/см, (2)
    где - микроскопическое сечение неупругого ядерного взаимодействия нуклона типа с -м элементом вещества, барн;
    - массовая концентрация -го элемента в веществе, причем .
    1.2.Микроскопические сечения неупругого ядерного взаимодействия () одинаковы для протонов и нейтронов при 40 МэВ. В табл.1 представлены значения сечений для различных элементов в узлах значений энергии .
    Примечание. Для энергий <40 МэВ в скобках приведены значения сечений для нейтронов.
    Таблица 1
    Микроскопические сечения неупругого ядерного взаимодействия нуклонов , барн
    , МэВ Элемент
    12,01 16,00 26,98 28,09 55,85 63,55 118,7 207,2
    20 0,425 (0,499) 0,507 (0,596) 0,695 (0,816) 0,682 (0,801) 1,02 (1,20) 1,20 (1,41) 1,56 (1,84) 1,83 (2,42)
    25 0,439 (0,472) 0,521 (0,559) 0,709 (0,762) 0,711 (0,764) 1,04 (1,12) 1,21 (1,30) 1,60 (1,71) 2,12 (2,29)
    30 0,433 (0,446) 0,511 (0,527) 0,696 (0,717) 0,706 (0,728) 1,03 (1,06) 1,18 (1,21) 1,58 (1,63) 2,14 (2,20)
    35 0,416 (0,422) 0,491 (0,497) 0,671 (0,679) 0,686 (0,695) 0,999 (1,01) 1,13 (1,15) 1,54 (1,56) 2,11 (2,13)
    40 0,398 0,469 0,645 0,663 0,969 1,09 1,50 2,08
    45 0,375 0,443 0,613 0,632 0,931 1,04 1,45 2,03
    50 0,353 0,418 0,582 0,602 0,896 0,993 1,41 1,99
    60 0,305 0,365 0,520 0,540 0,825 0,905 1,32 1,91
    70 0,246 0,300 0,440 0,460 0,733 0,800 1,21 1,80
    80 0,245 0,300 0,441 0,459 0,735 0,803 1,22 1,80
    90 0,242 0,296 0,439 0,454 0,733 0,800 1,22 1,80
    100 0,238 0,292 0,434 0,448 0,728 0,795 1,21 1,80
    125 0,228 0,281 0,422 0,434 0,714 0,780 1,20 1,78
    150 0,221 0,273 0,412 0,424 0,702 0,768 1,19 1,77
    175 0,217 0,268 0,406 0,417 0,694 0,759 1,18 1,76
    200 0,214 0,266 0,402 0,413 0,690 0,755 1,17 1,76
    250 0,212 0,264 0,399 0,411 0,687 0,751 1,17 1,75
    300 0,212 0,263 0,398 0,410 0,685 0,750 1,17 1,75
    350 0,212 0,263 0,399 0,410 0,686 0,751 1,17 1,75
    400 0,215 0,267 0,403 0,415 0,692 0,757 1,18 1,76
    500 0,225 0,278 0,419 0,430 0,712 0,779 1,20 1,79
    600 0,237 0,292 0,436 0,447 0,734 0,803 1,23 1,82
    700 0,248 0,305 0,453 0,463 0,755 0,825 1,25 1,84
    800 0,261 0,319 0,472 0,481 0,778 0,850 1,28 1,87
    900 0,261 0,319 0,471 0,481 0,777 0,849 1,28 1,87
    1000 0,262 0,320 0,473 0,482 0,779 0,851 1,28 1,87

    1.3.Значения микроскопических сечений для энергий нуклона , отличных от узловых значений , вычисляют путем квадратичной интерполяции по энергии значений , приведенных в табл.1.
    1.4.Значения микроскопических сечений для элементов, не представленных в табл.1, вычисляют путем степенной интерполяции по атомной массе элемента , значений, приведенных в табл.1.
    2.ДВОЙНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПО ЭНЕРГИИ И УГЛУ ВЫЛЕТА
    РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВТОРИЧНЫХ НУКЛОНОВ В НЕУПРУГИХ НУКЛОН-ЯДЕРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ
    2.1.Двойные дифференциальные по энергии и углу вылета распределения вторичных нуклонов представляют в виде суммы распределений каскадных и испарительных нуклонов:
    , (3)
    где - энергия нуклона, испытавшего неупругое ядерное взаимодействие, МэВ;
    - энергия вторичных нуклонов, МэВ;
    - угол вылета вторичных нуклонов, отсчитываемый от направления движения первичного нуклона.
    2.2.Распределение каскадных нуклонов одинаково по форме для нейтронов и протонов:
    , (4)
    где - среднее число (множественность) каскадных нуклонов типа , образованных в неупругом взаимодействии нуклона типа с ядром;
    - множественность каскадных нуклонов;
    , (5)
    - энергетическое распределение каскадных нуклонов;
    (6)
    - нормировочная функция;
    - параметр углового распределения. (7)
    2.2.1.Множественность каскадных нуклонов не зависит от типа нуклона, испытавшего неупругое ядерное взаимодействие, и вычисляется по формуле
    , (8)
    где (9)
    2.2.2.Соотношение множественностей каскадных нейтронов и протонов в нуклон-ядерных взаимодействиях вычисляют по формуле
    - для первичных протонов; (10)
    - для первичных нейтронов; (11)
    где и - атомный вес и номер элемента ядра-мишени, соответственно.
    2.2.3.Энергетическое распределение каскадных нуклонов вычисляют по формуле
    , (12)
    причем .
    2.2.4.Значения функций и вычисляют с использованием данных табл. 2 и 3 для функций и по (формулам:
    ; (13)
    ; (14)
    . (15)
    2.2.5.Величины и для значений и , не совпадающих с узловыми значениями табл.2, 3, а также для элементов, не представленных в таблицах, находят путем квадратичной интерполяции по , и .
    Таблица 2
    Значения функции
    , МэВ Элемент
    12,01 16,01 26,98 28,09 55,85 63,55 118,7 207,2
    3,68 0,0 0,687 0,699 0,688 0,685 0,576 0,543 0,355 0,178
    6,07 0,5 1,110 1,120 1,100 1,100 0,959 0,913 0,645 0,363
    10,0 1,0 1,560 1,580 1,570 1,560 1,410 1,360 1,030 0,644
    16,5 1,5 2,010 2,040 2,050 2,050 1,920 1,870 1,510 1,040
    27,2 2,0 2,470 2,520 2,580 2,580 2,510 2,470 2,110 1,570
    44,8 2,5 2,680 2,690 2,870 2,890 3,150 3,160 2,950 2,320
    73,9 3,0 2,700 2,790 3,160 3,190 3,790 3,840 3,870 3,280
    122,0 3,5 2,610 2,790 3,350 3,400 4,340 4,490 4,850 4,420
    201,0 4,0 2,460 2,720 3,460 3,520 4,830 5,080 5,850 5,700
    331,0 4,5 2,390 2,710 3,620 3,690 5,370 5,710 6,940 7,170
    546,0 5,0 2,560 2,940 4,010 4,100 6,190 6,620 8,400 9,130
    900,0 5,5 2,840 3,290 4,560 4,670 7,230 7,780 10,20 11,60
    1480,0 6,0 3,130 3,650 5,130 5,260 8,360 9,050 12,30 14,50

    Таблица 3
    Значения функции
    , МэВ Элемент
    12,01 16,00 26,98 28,09 55,85 63,55 118,7 207,2
    3,68 0,0 5,72-2 5,72-2 5,72-2 5,72-2 5,72-2 5,72-2 5,72-2 5,72-2
    6,07 0,5 8,09-2 8,09-2 8,09-2 8,09-2 8,09-2 8,09-2 8,09-2 8,09-2
    10,00 1,0 1,05-1 1,05-1 1,05-1 1,05-1 1,05-1 1,05-1 1,05-1 1,05-1
    16,5 1,5 1,22-1 1,22-1 1,22-1 1,22-1 1,22-1 1,22-1 1,22-1 1,22-1
    27,2 2,0 1,21-1 1,21-1 1,21-1 1,21-1 1,21-1 1,21-1 1,21-1 1,21-1
    44,8 2,5 2,16-1 2,08-1 1,76-1 1,74-1 1,29-1 1,23-1 1,02-1 9,84-2
    73,9 3,0 2,75-1 2,53-1 1,98-1 1,94-1 1,33-1 1,24-1 9,57-2 8,35-2
    122,0 3,5 3,38-1 2,98-1 2,19-1 2,19-1 1,37-1 1,26-1 9,24-2 7,60-2
    201,0 4,0 3,96-1 3,37-1 2,35-1 2,29-1 1,39-1 1,27-1 8,94-2 7,11-2
    331,0 4,5 3,25-1 2,75-1 1,89-1 1,84-1 1,10-1 9,96-2 6,74-2 5,08-2
    546,0 5,0 2,47-1 2,11-1 1,47-1 1,43-1 8,50-2 7,72-2 5,13-2 3,76-2
    900,0 5,5 2,39-1 2,02-1 1,39-1 1,35-1 7,92-2 7,18-2 4,74-2 3,46-2
    1480,0 6,0 2,36-1 1,98-1 1,34-1 1,30-1 7,51-2 6,79-2 4,44-2 3,19-2

    Примечание. Здесь и далее всюду запись типа 5,72-2 означает 5,72·10.
    2.3.Распределение испарительных нейтронов
    .
    2.3.1.Распределение испарительных нейтронов не зависит от типа нуклона, испытавшего неупругое ядерное взаимодействие.
    Примечание. Испарительные протоны из-за малых длин ионизационного пробега в веществе не рассматривают при решении задач переноса излучения в защите КА.
    2.3.2.Угловое распределение испарительных нейтронов изотропно:
    , (16)
    где - энергетическое распределение испарительных нейтронов, причем:
    , (17)
    - множественность испарительных нейтронов.
    2.3.3.Энергетическое распределение испарительных нейтронов вычисляют по формуле
    , (18)
    где - средняя температура остаточного ядра, МэВ; (19)
    =10,5-0,02 - средняя энергия связи нуклона в ядре с атомным весом ; (20)
    - (21)
    - средняя энергия возбуждения остаточного ядра при (22)
    2.3.4.Множественность испарительных нейтронов вычисляют по формуле
    . (23)
    2.4.Для вещества со сложным элементным составом (=1,...., ) распределение вычисляют по формуле
    . (24)
    2.5.В справочном приложении 2 представлены результаты вычислений ряда интегральных характеристик протон-ядерного взаимодействия для углерода, кислорода, алюминия, кремния, железа, меди, олова, свинца.