Repository logo

Rozprawy doktorskie IFJ PAN (Doctoral dissertations of IFJ PAN)

Permanent URI for this collection

https://rifj.ifj.edu.pl/handle/item/3

Browse

Browsing by Author "Beck, Peter"

  • Thumbnail Image
    Item
    Real time radiation dose assessment at civil flight altitudes due to galactic cosmic rays and spontaneous solar particle events
    (Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2018) Latocha, Marcin; Budzanowski, Maciej; Beck, Peter; Golnik, Natalia; Wasilewska-Radwańska, Marta
    Głównym celem mojej pracy jest przedstawienie badań naukowych, opracowanie oraz wdrożenie semi-empirycznego modelu do oszacowania w czasie rzeczywistym dawek promieniowania kosmicznego na wysokościach cywilnego ruchu lotniczego na skutek galaktycznego promieniowania kosmicznego (galactic cosmic radiation - GCR) oraz spontanicznych wybuchów słonecznych (solar energetic particles - SEP), które dokonałem jako pracownik naukowy w Seibersdorf Labor GmbH (dawniej Austrian Research Center Seibersdorf) w Austrii. Wszystkie zaprezentowane wyniki zostały opublikowane w czasopismach, na konferencjach i warsztatach naukowych. W rozdziale pierwszym mojej pracy zamieszczam krótki wstęp do podstaw mikrodozymetrii jako jednej z metod stosowanych, również przeze mnie, w pomiarach promieniowania kosmicznego. W rodziale drugim zamieszczam zarys tematyki promieniowania kosmicznego starając się zaznaczyć podstawowe aspekty zagadnienia promieniowania kosmicznego ważne z punktu widzenia ninejszej pracy. W rozdziale następnym, trzecim, opisuję podsumowanie zastosowania tkankopodobnego licznika proporcjonalnego (TEPC) do pomiarów różnych pól promieniowania. Dokonałem kalibracji tego instrumentu oraz użyłem go w pomiarach laboratoryjnych pól promieniowania (np. CERF w CERN). W rozdziale czwartym opisuję kilka pomiarów promieniowania kosmicznego jakie dokonałem na pokładzie samolotu. W międzynarodowej kampanii pomiarowej CAATER (Co-ordinated Access to Aircraft for Transnational Environmental Research) do pomiarów użyłem licznika TEPC. Uczestniczyłem w przygotowaniach i projektowaniu kampanii, wykonałem i zanalizowałem własne pomiary. Wyniki podsumowałem, jako pierwszy autor, we wspólnej publikacji. Korzystając ze swojego doświadczenia informatycznego zaprojektowałem i opiekowałem się bazą danych dla wyników pomiarów promieniowania kosmicznego dokonanych na pokładach samolotów przez różne instytuty dla grupy roboczej EURADOS zajmującej się zagadnieniem ekspozycji personelu lotniczego na promieniowanie kosmiczne. Zebrane dane zostały opublikowane jako raport EURADOS oraz jako raport Komisji Europejskiej nt. ekspozycji personelu lotniczego na promieniowanie kosmiczne. Jako członek grupy zajmującej się ekspozycją personelu lotniczego na promieniowanie kosmiczne w Seibersdorf Laboratories, analizowałem niezwykle ciekawe pomiary dokonane przy użyciu TEPC podczas spontanicznych wybuchów na Słońcu w październiku i listopadzie 2003 roku – tak zwanych Halloween Storms. Pomiary te i analiza danych zostały opisane w publikacji, której byłem współautorem. W rozdziale piątym prezentuję badania nad dawkami promieniowania w atmosferze na skutek promieniowania kosmicznego, przy użyciu numerycznych symulacji komputerowych. Najpierw wykonałem symulacje galaktycznego promieniowania kosmicznego (GCR) w atmosferze. Następnie wykonałem i analizowałem symulacje komputerowe trzech różnych spontanicznych wybuchów słonecznych, które spowodowały tymczasowy wzrost poziomów promieniowania nie tylko w atmosferze, lecz także na Ziemi – tak zwane ground level enhancements (GLE). Wyniki tych badań zostały opublikowane w raporcie Seibersdorf Laboratories dla austriackiego rządowego Urzędu Ochrony Radiologicznej. Na podstawie doświadczenia zdobytego podczas wykonywania praktycznych pomiarów jak i symulacjach komputerowych, w rodziale szóstym, opisuję projekt semi-empirycznego modelu do oszacowania dawek promieniowania kosmicznego na pokładach samolotów. Model, który proponuję składa się z dwóch cześci. Pierwsza oszacowuje dawki tylko dla galaktycznej częsci promieniowania kosmicznego (GCR). Druga, oszacowuje dawki również dla spontanicznych wybuchów słonecznych (SEP). Pierwsza część modelu ma nazwę AVIDOS-FDS (AVIDOS Flight Dosimetry Service) i jest zintegrowana z akredytowanym serwisem dozymetrycznym prowadzonym przez Seibersdorf Laboratories dla personelu lotniczego. Serwis ten jest w pełni zgodny ze standardem EN ISO/IEC 17025 i jest oferowany przez Seibersdorf Laboratories dla swoich klientów. Druga część modelu ma nazwę AVIDOS 2.0 i jest internetowym serwisem Seibersdorf Laboratories zintegrowanym z portalem internetowym Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) – Space Weather Service Network (http://swe.ssa.esa.int/swe). Użytkownicy zarejestrowani na portalu pogody kosmicznej ESA mają dostęp do czterech różnych modułów AVIDOS 2.0. Program AVIDOS 2.0 na portalu ESA jest pierwszym w Europie darmowym i ogólnodostępnym programem komputerowym działąjącym w czasie rzeczywistym służącym do oszacowania dawek promieniowania pochodzących od galaktycznego promieniowania kosmicznego (GCR) i spontanicznych wybuchów słonecznych (SEP). W rozdziale siódmym podsumowuję zaprezentowaną pracę. W rozdziale ósmym przedstawiam perspektywy planowanych dalszych działań dotyczących zagadnienia ekspozycji personelu lotniczego na promieniowanie kosmiczne.