Affiliation:
1. Polar Geophysical Institute KSC RAS
2. Polyarnyy geofizicheskiy institut
Abstract
The paper reports the results of simulation of cosmic ray proton transport through Earth’s atmosphere. The main objective of this work is to obtain characteristics of secondary particle fluxes at different altitudes and to convert them to equivalent dose values. The technique for the conversion is based on numerical simulation of interaction between the particles and an anthropomorphic phantom. The paper examines two cases, using a model source of primary proton spectra as input parameters, which correspond to both purely galactic cosmic rays and solar cosmic rays. The computational results are tabulated for the altitude range from 0 km to 11 km above sea level; the upper range value corresponds to the flight altitude of civilian airliners. These results are shown to agree well with the results obtained by other research teams.
Publisher
Infra-M Academic Publishing House
Reference17 articles.
1. ГОСТ 25645.104-84. Лучи космические. Термины и определения. М.,1985. 9 с., Allison J., Amako K., Apostolakis J., Arce P., Asai M., Aso T., et al. Recent developments in Geant4. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2016, vol. 835, pp. 186–225. DOI: 10.1016/ j.nima.2016.06.125.
2. Лощаков И.И. Введение в дозиметрию и защита от ионизирующих излучений: Учебной пособие. СПб.: Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (СПбГПУ), 2008. 145 с., Amelin N.S., Armesto N., Pajares C., Sousa D. Monte Carlo model for nuclear collisions from SPS to LHC energies. The European Physical Journal C — Particles and Fields. 2001, vol. 22, iss. 1, pp. 149–163. DOI: 10.1007/s100520100761.
3. Маурчев Е.А., Балабин Ю.В. Модельный комплекс для исследования космических лучей. Солнечно-земная физика. 2016. Т. 2, № 4. С. 3–8. DOI: 10.12737/21289., Butikofer R., Fluckiger E., Desorgher L., Moser M. The extreme solar cosmic ray particle event on 20 January 2005 and its influence on the radiation dose rate at aircraft altitude. Sci. Total Environ. 2008, vol. 391, iss. 2-3, pp. 177–183. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2007.10.021.
4. Маурчев Е.А., Балабин Ю.В., Германенко А.В. и др. Расчет скорости ионизации вещества атмосферы Земли протонами галактических и солнечных космических лучей. Солнечно-земная физика. 2019. Т. 5, № 3. С. 81–88. DOI: 10.12737/szf-53201908., Firoz K.A., Gan W.Q., Li Y.P., Rodriguez-Pacheco J., Kudela K. On the possible mechanism of GLE initiation. Astrophys. J. 2019, vol. 872, no. 2. 178. DOI: 10.3847/1538-4357/ab0381.
5. Маурчев Е.А., Балабин Ю.В., Германенко А.В. и др. Расчет скорости ионизации во время события GLE с использованием глобальной модели атмосферы Земли и оценка вклада в этот процесс частиц галактических космических лучей с Z>2. Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2021. Т. 85, № 3. С. 388–392. DOI: 10.31857/s0367676521030182., Garny S., Leuthold G., Mares V., Paretzke H.G., Ruhm W. Geant4 transport calculations for neutrons and photons below 15 MeV. IEEE Transactions on Nuclear Science. 2009, vol. 56, no. 4, pp. 2392–2396. DOI: 10.1109/TNS.2009.2023904.