(по материалам кандидатской диссертации)
В диссертации представлена методика и результаты компьютерного моделирования внутреннего радиационного поля космического аппарата при полётах вне магнитосферы Земли для прогнозирования радиационного риска космонавтов. Моделирование взаимодействия частиц галактических космических лучей (ГКЛ) с моделью космического аппарата производилось Монте-Карло программой FLUKA. Верификация полученных результатов была проведена при помощи экспериментальных данных с детекторов RAD и Liulin-MO. Для вычисления спектров ГКЛ при различной солнечной активности была разработана программа GCRs Spectra, алгоритм работы программы основан на модели спектров ГКЛ Немецкого аэрокосмического центра.
На основе результатов проведённого моделирования разработаны новые подходы к воспроизведению схожего по характеристикам смешанного радиационного поля в земных условиях на ускорителях тяжёлых заряженных частиц. Разработана математическая модель симулятора ГКЛ, установки, способной воспроизводить необходимые характеристики смешанного поля излучения, модель реализована в программном коде gcrs. Необходимые для разработки модели симулятора ГКЛ исходные данные были получены при помощи программ FLUKA и PHITS. Показано, что предлагаемая в диссертационной работе схема симулятора ГКЛ позволит проводить в дальнейшем уникальные экспериментальные исследования в области космической радиобиологии и может быть реализована на каналах для прикладных исследований комплекса NICA ОИЯИ.
Modeling of mixed radiation fields in spacecraft and on charged particle accelerators
(based on the PhD thesis)
The PhD thesis presents the methodology and results of computer modeling of the spacecraft's internal radiation field during flights outside the Earth's magnetosphere for the purposes of predicting the radiation risk of astronauts. The simulation of the interaction of galactic cosmic ray (GCR) particles with the spacecraft model was performed by the Monte Carlo FLUKA program. Verification of the obtained results was carried out using experimental data from the RAD and Liulin-MO detectors. To calculate GCR spectra at different solar activity, the GCRs Spectra program was developed, the algorithm of the program is based on the GCR spectra model of the German Aerospace Center.
Based on the results of the modeling, new approaches have been developed with the aim of reproducing a mixed radiation field with similar characteristics in terrestrial conditions using heavy charged particle accelerators. A mathematical model of the GCR simulator, an installation capable of reproducing the necessary characteristics of mixed radiation fields, has been developed, the model is implemented in the gcrs software code. The initial data necessary for the development of the GCR simulator model were obtained using FLUKA and PHITS programs. It is shown that the scheme of the GCR simulator proposed in the PhD thesis will allow for further unique experimental research in the field of space radiobiology and can be implemented on the applied research beamlines of JINR NICA complex.