Благодаря одному трололо мне пришлось немного воткнуться в тему, и раз так случилось, то решил постить и сюда, чтоб не пропало. Возможно, со временем напишу подробный разбор этого выброса калечного сознания, пока первая порция:
Вот сравнение доз радиации при пролете через протонный пояс предоставленных Олейником и пересчитанных мною по его «данным» и «формуле». Как видно, у меня воспроизвелись его цифры, что значит что я верно понял как он их получил:
code text
МэВ Олейник Я
1000 0,00 0.02
500 0,19 0.18
200 0,60 0.61
170 2,23 2.42 (здесь почему-то немного не сошлось)
105 2,00 1.62 (здесь почему-то немного не сошлось)
50 0,27 0.25
30 0,00 0.01
20 0,00 0.00
Теперь рассмотрим эту самую «формулу имени Олейника». Сразу надо отметить, что он нигде не предоставляет ее источник. Он пишет что де в интернете ее не найти, и вот он ее Показывает (аллилуйя), а где ее взял, он не говорит. Более того, в комментариях его прямо спрашивали —
«прошу Вас сообщить в какой из указанных Вами работ в списке литературы указана искомая формула» — в ответ же он лишь намутил воду, объясняя, что де эта формула проще, чем метод Монте-Карло. Отсюда вывод, что эта формула его личный креатив. Ну что ж, давайте взглянем на «Формулу»:
Н = 0,2·wr·nr·Er·e(...)
Структура ее понятна: плотность потока частиц
nr умножается на их энергию
Er (получаем плотность потока энергии — интенсивность излучения), умножается на коэффициент ослабления этой радиации после прохождения через корпус корабля
e(...), далее на коэффициент ловли всего этого космонавтом
0.2 и на коэфициент вредности протонов по сравнению с гамма-излучением
wr (т.н. коэффициент качества излучения). Получаем дозу в единицу времени (мощность дозы).
Вот что Олейник пишет о коэффициенте 0.2:
«Множитель 0,2 перед знаком суммирования имеет размерность м2/кг и представляет собой обратное значение средней эффективной толщины биологической защиты человека. Грубо, данный множитель равен площади поверхности биологического объекта, деленная на шестую часть массы» и
«множитель 6 - степени свободы протонов в РПЗ - движение вверх, вниз, влево, вперед, назад и вращение вокруг осей».
Неверно. Это полная чушь. Бездарь Олейник не понимает, что такое плотность потока частиц и на что ее надо умножать.
По Олейнику 0.2 = пл.тела·6/масса. Понятно, что для вычисления дозы радиации надо посчитать сколько всего радиации поймал человек и поделить это на его массу, как верно пишет сам Олейник:
«Поглощенная доза (D) - основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме: D = dE/dm». Итого, мы получаем, что чтобы получить количество частиц, пойманных космонавтом, плотность потока Олейник умножает на площадь тела и на 6, или, если масса космонавта 75 кг (Олейник не указал используемые им параметры, но масса Армстронга или Олдрина была 75 кг), то это будет 0.2*75 = 15.
Определение плотности потока частиц можно найти в любом учебнике касающемся ионизирующих излучений, я процитирую определение из
НРБ-99/2009:
«Плотность потока частиц n - отношение dN/(da·dt), где dN - количество частиц, падающих на сферу с площадью поперечного сечения da за интервал времени dt». Итого никакие степени свободы здесь не нужны: в самой величине плотности потока уже учтены все степени свободы — это суммарное количество частиц попадающих в сферу с какой бы то ни было стороны, и, чтобы получить количество частиц, попадающих в сферу, в соответствии с определением надо умножить плотность потока на площадь
поперечного сечения этой сферы. Т.е. никакая площадь тела здесь тоже ни при чем. Эти 15 у Олейника физически означают площадь сечения сферы, которая ловит учитываемую радиацию. Посчитаем размер этой сферы при площади поперечного сечения 15 м
2. Радиус сферы будет равен (15/pi)
1/2 = 2.2 м. Сфера диаметром более четырех метров?! А не многовато ли, космонавт ведь намного меньше?
Посчитаем по-человечески. Космонавты там сидели, рост сидящего человека около 140 см. Это максимальный разумный диаметр сферы, в которую их можно вписать. Так какой тогда получается коэффициент вместо 0.2?
0.7
2*pi делить на массу 75 = 0.02 ! В десять раз меньше, чем у Олейника!
И, разумеется, космонавты будут хватать в разы меньшее количество радиации, чем попадает в эту сферу, поскольку сами меньше. 0.02 это сильно завышенная оценка. На самом деле можно использовать не сечение сферы, а максимальную площадь сечения космонавта, и т.о. взять максимальную площадь силуэта сидящего космонавта (т.е. в анфас) и получить коэффициент (все еще завышенный!) менее чем 0.01. Но не будем утомлять этими уточнениями поциентов.
Итого имеем, что здесь из-за своего полного непонимания, что он считает, Олейник накручивает
лишний порядок.
Идем далее. Чтобы получить те значения, как у Олейника, мне пришлось брать коэффициент качества излучения для протонов
wr равным десяти. Снова неверно! Олейник действительно приводит такой коэффициент качества в своей таблице со ссылкой на источники, но это коэффициент качества для низкоэнергетических протонов, как у Олейника и указано — для протонов энергиями 5...10 МэВ. Однако коэффициент качества для протонов с ростом их энергий
сильно уменьшается. Например, в присутствующей в списке литературы у Олейника книге
Относительная биологическая эффективность излучений на стр. 130-134 приведены значения относительной биологической эффективности высокоэнергетического протонного излучения. И она там около
единицы:
Вот незадача-то — помещая в свой «список литературы» источник, где относительная биологическая эффективность (ОБЭ) протонов тех энергий, которые считает Олейник, указывается равной единице, а то и менее, сам же Олейник считает за десять. Странно, да?
На сегодняшний день единый коэффициент качества для протонов принят равным
двум. Читаем
Рекомендации Международной комиссии по радиационной защите от 2007 года (стр 293-294):
(B 117) В последние годы протонное излучение привлекает больше внимания из-за повышенного интереса к оценке доз у экипажей воздушных судов и астронавтов на космических кораблях. В этих случаях, внешнее протонное облучение происходит за счет солнечного и космического излучения. В первичных полях излучения сильно преобладают протоны высоких энергий, а протоны с энергиями около нескольких МэВ имеют малую значимость, даже учитывая повышенную биологическую эффективность при низких энергиях излучения. Пробег низкоэнергетических протонов в ткани мал (пробег протонов в ткани составляет: для энергии 4 МэВ – 0,25 мм; для энергии 10 МэВ – 1,2 мм), и они по большей части поглощаются в коже.
(B 118) Вследствие вышеизложенного было сочтено достаточно точным для обеспечения радиационной защиты принять единое значение wR для протонов любых энергий. При этом уместно положиться на данные для высокоэнергетических протонов как наиболее представительных для полей космического излучения.
(B 119) Существует всего несколько исследований на животных, где имеется информация об ОБЭ высокоэнергетических протонов. В большинстве этих исследований значения измеренной ОБЭ лежат между 1 и 2. Учитывая плотность ионизации в ткани, протоны высоких энергий могут рассматриваться как излучение с низкой ЛПЭ (при среднем значении ЛПЭ намного меньше, чем 10 кэВ/мкм), и, применив функцию Q(L) из Публикации 60 (ICRP, 1991b), средний коэффициент качества для протонов энергией 100 МэВ, полностью остановленных в ткани, будет меньше, чем 1,2 согласно расчетам (ICRP,2003c). При крайне высоких энергиях протонов около 1 ГэВ становится более важной генерация вторичных заряженных частиц в ядерных реакциях, так что средний коэффициент качества возрастает приблизительно до 1,8.
(B 120) Учитывая все аспекты и имеющиеся данные, взвешивающий коэффициент протонов, установленный в новых Рекомендациях, равен 2 (Таблица B.4).
Притом что это единое значение принято просто для упрощения расчетов для гражданских целей, реально же оно зависит от энергии частицы. А на энергиях, на которых у Олейника происходит наибольший вклад радиации (50-500 МэВ) биологическая эффективность протонов находится в
минимуме. Вот оценки биологической эффективности протонного излучения на основе современных данных:
Исходя из этого, чтобы оценить дозу в данных расчетах коэффициент качества стоит брать максимум полтора. А чтобы получить результаты Олейника, надо использовать 10! Вот так он накручивает еще один
лишний порядок.
Вместе все это приводит к тому, что баклан Олейник сходу промахивается на два порядка. И это только в одном месте.
Итого, если учесть слова Олейника же что
«если на траектории Земля-Луна полёт по легенде НАСА проходил выше геомагнитной широты 30 градусов, тогда, согласно универсальному высотному ходу интенсивности потоков протонов, дозы радиации можно уменьшить на порядок», то при пролете через внутренний пояс мы имеем вовсе не 5 жутких Зивертов, а около... 0.8
бэр. Это если все остальное у Олейника принять на веру. А с остальным там дела так же плохи, можно сказать живого места нет.