隨著科學(xué)技術(shù)的進步,人類登陸火星的計劃已被提上NASA、ESA和我國空間探索事業(yè)發(fā)展的日程。空間輻射是人類開展星際旅行和移民火星必須面對的極端惡劣環(huán)境之一。火星表面主要的粒子輻射來源為:由劇烈太陽活動產(chǎn)生的高能太陽粒子（Solar Energetic Particles,SEPs）和來自銀河系的高能宇宙射線（Galactic Cosmic Rays,GCRs）。其中GCRs粒子的能量高（最高可達1021eV）,穿透能力強,通量長期分布較為穩(wěn)定,輻射防護難度大。因此,對GCRs輻射的常規(guī)劑量評估和風(fēng)險研究,是實現(xiàn)載人星際旅行和登陸火星的重要前提。由于火星大氣稀薄、磁場微弱,具有特定成分的火星土壤被認為是人類登陸火星后的首選GCRs輻射屏障。本文基于蒙特卡洛（Monte Carlo）方法,以Path Finder火星探測器著陸點Ares Vallis處的土壤為樣本,以行星際年平均GCRs能譜（CREME96模型,Cosmic Ray Effects on Micro-Electronics Code）和火星氣候環(huán)境數(shù)據(jù)（MCD,Mars Climate Database）為基礎(chǔ),利用輻射與... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＧＣＲｓ能譜??如圖２－１所示，ＧＣＲｓ能譜基本遵循單一的冪律譜分布

人們將輻射與物質(zhì)的相互作用分為四類：帶電粒子與物質(zhì)的相互作用、中??子與物質(zhì)相互作用、Ｘ射線和Ｙ射線與物質(zhì)相互作用和紫外線與物質(zhì)的相互作用。其中，??常見電離輻射與物質(zhì)相互作用如圖２－２：??Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｉｏｎｉｚｉｎｇ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｍａｔｔｅｒ??Ｑｆ?＾??ｐｉ????ｆｂｒｅｍｓｓｔｒａｈｌｕｎｇ?Ｉ?Ｉ?ｃｈａｒｇｅｄ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ｉｎｔｅｒａｃｔ??丨?ｓｔｒｏｎｇＪｙ?ａｎｄ?ｉｏｎｉｚｅ?ｄｉｒｅｃｔｌｙ??ｐ?１??Ｈ?ａ?／?％??５－ｅｔｅｃｔ「ｏｎ?ｃ—／??§?§??ｎｅｕｔｒ＾?ｐａｒｔ?ｉｄｅｓ?ｉｎｔｅｒａｃｔ?ｌｅｓｓ，??ｒｉ?＾??＾４?瘳、ｎ?ｃａｐｔｕｒｅ?ｐｈｏｔｏｎ?ｉｏｎｉａ＾?ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ?ａｎｄ??！?ｒｅｃｏｉｊ＼．￣?—如?＞?乂?ｐｅｎｅｔｒａｔｅ?ｆａｒｔｈｅｒ???｜?ｐｒｏｔｏｎ?Ｈ??圖２－２常見電離輻射與物質(zhì)相互作用示意圖［２７）??第一類帶電粒子與物質(zhì)的相互作用中，以ａ粒子和電子（（３粒子）為例，闡述相??互作用過程。ａ粒子由兩個質(zhì)子和兩個中子組成，質(zhì)量是電子的７５００倍，當(dāng)帶正電的ａ??粒子在介質(zhì)中原子核掠過時，在靜電引力的作用下，使核外軌道電子獲得足夠能量而??脫出原子核層

未能形成自由電子，而是從低能軌道躍遷到高能軌道，這樣的過程叫做激??發(fā)。當(dāng)氦核射入介質(zhì)之后，隨著深度的增加和更多電離事件的發(fā)生，能量逐漸耗散，??自身運動速度變慢，慢粒子又引起更多的電離，這樣就形成了如圖２－３所示的布喇格峰??（Ｂｒａｇｇ?Ｐｅａｋ）。在布喇格峰附近，輻射能量沉積最多，危害最大。因此，布喇格峰對??考慮帶電粒子的輻射劑量和相對效應(yīng)時非常重要。??Ｐｒｏｔｏｎｓ??｜??Ｉ?Ｂｒａｇｇ??ｓｒ?卜ｋ??ｊ：?Ｊ??－?ｊ?ｉ?ｔ??ｉ??ｉ＇??Ｄｅｐｔｈ??圖２－３質(zhì)子與物質(zhì)相互作用的吸收劑量布喇格峰示意圖??電子的質(zhì)量非常小，帶有負電荷，當(dāng)它們接近介質(zhì)中原子的軌道電子的時候，運??動方向會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以軌跡是高度彎曲的，因此，電子穿透的深度總要比它們實際??經(jīng)過的軌跡短得多。??第二類屮子與物質(zhì)相互作用屮，以屮子為例介紹它與物質(zhì)的相互作川。中子是不??帶電粒子，因此與同等質(zhì)量和能量的帶電粒子相比，屮子具有更大的穿透力。屮子只??有在與原子核發(fā)生碰撞的時候才能把它的能量傳遞給被碰撞的原子核，所以，屮子與??物質(zhì)的相互作用可以分為散射作用和核反應(yīng)。核反應(yīng)包括中子俘獲核散列作用等，散??射包括彈性散射核非彈性散射。??第三類Ｘ射線和Ｙ射線與物質(zhì)相互作用中


本文編號：3308283