宇航员剂量系数使用GEANT4计算,并与ICRP123进行比较.
Long Chen1,2, Xuemei Chen1,3, Ran Huo4
1Particle Physics Research Center, Shandong Institute of Advanced Technology, 1501 Panlong Road, Jinan, 250103, Shandong, China.
Radiation and environmental biophysics
|April 29, 2025
概括
计算宇航员辐射剂量需要准确的流动性到剂量转换系数. 这项研究表明,GEANT4模拟产生的剂量等价值高于ICRP123,突出了物理相互作用模型中的不确定性.
科学领域:
- 太空辐射物理学 太空辐射物理学
- 辐射剂量计是辐射剂量计.
- 计算物理学的计算物理.
背景情况:
- 精确的宇航员辐射剂量计算对于太空任务至关重要.
- 国际辐射保护委员会出版物123 (ICRP123) 提供了广泛使用的转换系数.
- 了解这些系数中的不确定性对于精确的剂量评估至关重要.
研究的目的:
- 使用GEANT4模拟系统地研究未屏蔽的剂量系数.
- 评估不同物理清单对剂量计算的影响.
- 为了将模拟结果与现有的ICRP123数据进行比较.
主要方法:
- 使用了GEANT4蒙特卡洛工具包和ICRP出版物110个人类voxel幻影.
- 采用了四个GEANT4物理列表,其中包含电磁和强子相互作用的变化.
- 计算了单个宇宙核的吸收剂量和剂量等效系数 (Z=1-28) 在广泛的能量范围 (1 MeV/n 到 100 GeV/n).
主要成果:
- 在1AU处的空空间中计算有效剂量等效率.
- 从四个物理列表的结果同意在5%的范围内.
- 平均而言,计算的剂量等价比ICRP123结果高15% (ICRP60质量因子) 和17% (NASA质量因子).
结论:
- GEANT4模拟提供剂量系数,与ICRP123.3系统不同.
- 物理相互作用模型在宇航员辐射暴露计算中引入了显著的不确定性.
- 需要对这些模型进行进一步的研究,以改善太空中的辐射保护.


