Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В настоянеє время, как показывает шализ статистических данных, наблвдается быстрый рост числа іассаяиров, перевозимых на самолетах. Так. только в нреде-іах национальных территорий, ежегодно перевозится в СНГ 120 млн. человек . в СВА — 300 млн.. У существенной час-и современного парка самолетов, используемых на внутренних на международных трассах, эжелоны полетов 6-14 км,. Пасса-ирн и летный персонал в процессе полетов на зтих высотах поучают дополнительные дозовне нагрузки от проникавшего косми-еского излучения галактического и солнечного происхождения, оторые необходимо учитывать и контролировать для оценки колективних эквивалентных доз и неблагоприятных последствий обучения. Уровень облучения, даже в спокойной геофизической бстановке, на указанных высотах, в десятки раз выве, чем на оверхности Земли (фоновые уровни 10 - 40 мкЗв/час.экстрема-ьные.во время солнечных вспывек,порядкамt мЗв/час). В ряде лучаев, на высотах более 7 км., уровень облучения опреде-яется потоками частиц от распада радиоактивных азрозолей, бразуюцихся в результате испытаний, аварий и выбросов ядер-«х устройств.
Об актуальности проблемы обеспечения радиационной безо-їсности летного персонала и пассажиров самолетов свидете ->ствует постоянное внимание к ней Научного комитета ООН по зйствип атомной радиации СНКДАР ООН).Международной комиссии „. ) радиационной защите ( ИКРЗ ). Международная организация іажданской авиации ( ИКАО) разработала перечень мероприятий ) обеспечении радиационной безопасности экипажей и пассажи-)в самолетов, важнейиими из которых является контроль уров-!й излучения по трассе полета и прогноз радиационной обста-івки в зонах авиационных перевозок.На основаниии рекоменда-[й МКРЗ и ИКАО разработан нормативный документ ( ВНРБГА-
_ A -75), регламентирущий уровни обличения экипажей и пассажиров авиалайнеров. Согласно ВНРБГЙ -75, предусмотрено осучествле-ние оперативного контроля уровней космического излучения на боргу и трассах полетов самолетов гражданской авиации и проведение мероприятй. направленных на снижение уровней радиационного воздействия космического излучения на лиц, участвующих в полетах.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в создании методов контроля и прогноза уровней ионизирующего излучения на трассах^ полетов летательных аппаратов, основанных на экспериментальных данных, полученных методом радиометрического зондирования.
Научная новизна работы:
впервые разработан метод контроля и прогноза радиационных характеристик полей излучения естественного и искусственного происхождения в нижней атмосфере, основанный на экспериментальных данных,получаемых методом радиометрического зондирования. Установлена взаимосвязь пространственно-временных вари -аций дозовых характеристик поля излучения в нижних слоях ат -мосферы и долгопериодических вариаций в плотности потока вторичных космических лучей.
по разработанной методике выделена двадцатидвухлетняя вариация в мощности эквивалентной дозы поля излучения в нижней атмосфере;
определены основные характеристики ( амплитудные,фазовые, энергетические ) долгопериодических вариаций космических лучей ( одиннадцатилетней, двадцатидвухлетней) для ряда изоба-рических уровней атмосферы (10- 560 г/см ) в интервале жест-костей 0-8 Гй;
показано, что интенсивность вторичных космических лучей и дозоьые характеристики поля излучения в атмосфере, определяется не только уровнем солнечной активности,но также состоянием и параметрами общего магнитного поля Солнца;
пчказано. что одиннадцатилетняя и двадцатидвухлетняя вариации уровней иинизирупщего излучения не полностью определяет
- 5 -амику дозовых полей в нижней атмосфере. Для корректного гделения уровней излучения необходимо проведение ррямых периментальных измерений потоков ионизирующей компоненты: предложен метод определения дозовых характеристик поля из-эния в зоне прохождения облаков радиоактивных аэрозолей jccTBeiiHoro происхождения по экспериментальным данным,поенным методом радиометрического зондирования; определены пространственно - временные вариации уровней гізирупчего излучения в зоне прохождения облаков радиоак-:шх аэрозолей для 8 случев регистрации ( Алма-Ата -1965, 3. 1970Г»к : .'б гг., Москва -1970 г.. Мурманск -1970. 3 гг.). Автор зачищает следующие положения и результаты:
Методы определения характеристик поля ионизирующего из -лучения ( интенсивность,мощность эквивалентной дозы,...) в нижней атмосфере по экспериментальным данным радио -метрического зондирования, позволяющие проводить анализ, оперативный контроль и прогноз радиационной обстановки на трассах полетов самолетов при различных гелиогеофизи-ческих условиях.
Переходные коэффициенты от экспериментальных данных ра -диометрического зондирования к мощности эквивалентной дозы ионизирующих излучений для интервала высот от 6 до 14
о о
км., районов от 30 до 90 св.. для интервала жесткое -
тей геомагнитного обрезания от 0 до 8 ГВ и различных ге-лиогеофизических условий.
Установлена взаимосвязь между уровнем солнечной активности, состоянием общего магнитного поля Солнца, параметрами долгопериодических ( 22 и 11-ти летних ) вариаций ин -тенсивности и мощностью эквивалентной дозы ионизирующих излучекий в нижней атмосфере. Тем не менее для детально -го определения динамики дозовых полей необходимо использование результатов непосредственных измерений потоков частиц ионизирующей компоненты в атмосфере.
4. Метод определения пространственно-временных распределе -ний потоков и эквивалентных доз излучения в облаках радиоактивных ^эрозолей искусственного происхождения по данным радиометрического зондирования в нижних слоях атмосферы. Научная и практическая ценность работы.
Полученные ь данной работе результаты исследования поля излучения в нижней атмосфере имеют практическую ценность для оперативного и долгосрочного прогноза радиационной обстановки в зоне полетой летательных аппаратов. Созданный автором банк данных моаот использоваться при анализе дозовых характеристик поля излучения в вироком диапазоне изобарических уровней атмосферы.
Проведенные исследования долгопериодических вариаций потоков космических лучей позволили определить амплитудно-временные и энергетические распределения, выделить двадцатидвухлетнюю вариации плотности потока, обусловленную влиянием общего магнитного поля Солнца на процесс распространения галактических космических лучей в околосолнечном пространстве. Зтот результат является важным для понимания процесса взаимодействия галактических космических лучей с плазмой солнеч -ного ветра и магнитными полами в гелиосфере.
Результаты работы могут быть использованы в ИПГ Госком-гидромета. ИКИ АН России, ИКАО. ФМН АН России, КазГУ ии.аль--Фараби.
Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах ФИАН . ИПГ, КазГУ, были представлены на X Ленинградском семинаре по космофизике. на Всесоюзных конференциях по физике космических лучей ( І986. 1988 гг.), на Международных и Всесоюзных семинарах по космическим лучам и солнечно-земным явлениям (КАПГ-І980.І983 гг.), на XYI. jXYII. XYIII Международных конференциях по космическим лучам-
- 7 -1979 г. ( Киото, Япония). 1981 г.( Париж. Франция), 1983 г. ( Бангалор, Индия), на вестом Европейской симпозиуме по физике космических лучей - 1978 г. ( Киль, Германия).
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам проведенных исследований опубликовано 13 статей, материалы работа отражены в трех отчетах по научно-исследовательской работе лаборатории вариации космических лучей КазГУ им. аль-Фарабц.
ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА. Автор работы принимал непосредственное участие в получении и первичной обработке зксперимен-тальни:^__ца' '"х по плотности потока обцеионизируидей компоненты вторичных космических лцчей (ст.Алмати. 1977-ІЭ83гг.. более 1500 полетов наров-зондов ). в обработке экспериментальных данных по параметрам солнечной актнвности;в анализе полученного материала и установлении основных закономерностей в особенностях модуляции космических лучей в XIX. XX и XXI циклах солнечной активности;в обработке и анализе экспериментальных данных о распределении потоков частиц в облаках радиоактивных аэрозолей, образованных при испытании ядерного оружия в атмосфере; при непосредственном участии автора разработан метод определения дозовых характеристик поля ионизирующего излучения в атмосфере, на основе экспериментальных данных полученных методом радиометрического зондирования, а также проведены расчеты эквивалентных доз в интервале высот 6-14 км., в диапазоне жесткостей 0-8 ГВ.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация обжим объемом 214 страниц, состоит из введения, четырех глав, заклв -чения, списка литературы, содержащего 190 названий,76 рисунков, 14 таблиц и приложения ка 35 страницах.