Měření kosmického záření

1. Měřeníkosmickéhozáření Jan Bareš Viktor Dedek David Klečka Petra Vaničková Jan Vondráček supervizor: Ján Kubančák

2. Cíle anáplň prezentace • změřit dávkový příkonpři letu do výšky 4 km, zjistit, jestlijsou piloti v nebezpečí nebo ne • seznámitkamarádyz TV s výsledky a problematikou kosmickéhozáření • Pohovoření o IZ • Detekce IZ • Měření dávek na palubě letadla • Závěr

3. Ionizující záření • -je záření, jež má dostatečně vysokou E, aby mohlo ionizovat atomy nebomolekuly • *umělé- urychlovače apod. • *přírodní-kosmické-primární (galaktická a sluneční složka) / terestrální • - sekundární • - účinky IZ na org.: - stochastické (bezprahové, projevují se až po určité době) • - nestochastické (existuje prahová hodnota pro absorbovanou dávku, které je okamžitě vyvolá) • (pro 50 %celotelotělově ozářených lidí je smrtelná dávka 4,5 Gy) • ozáření celého tělačlověka dávkou asi 10 až 20 Gy je smrtelné, ačkolivodpovídá energii pouze asi 1 kJ, kteroulidskýorganismuszíská asi zečtvrt gramu cukru. • mezi nejvýznamnějšíionizující částice patří vysokoenergetické fotony (označované často jako gama nebo X), elektrony (označované i jako záření beta a delta- ), protony, částice alfa a další ionty, neutrony • -podle typu částic lze ion. záření rozdělit na: • *přímo ionizující (všechny nabité částice ) • *nepřímo ionizující (fotony, neutrony) • -

4. Veličiny pro popis účinků IZ • - absorbovaná dávka - veličina popisující energii deponovanou v látce ionizujícím zářením, definice: • D = ΔE / m [J/kg = Gray (Gy)] • - AD tedy závisí na energii primárních částic a na materiálu • - není mírou biologických efektů IZ • - efektivní dávka – používá se pro popis biologických účinků IZ, je definována jako: • E = Σw(R)Σw(T)D(T,R)[Sv] , • w(R) - faktor zohledňující kvalitu záření • w(T) – faktor zohledňující citlivost tkáně jednotlivých orgánů • D(T,R) – absorbovaná dávka v tkáni T od záření s kvalitou w(R) • - efektivní dávka se neměří, ale počítá • - osobní dávkový ekvivalent – používá se k určení radiačního rizika u lidí v kontaktu s IZ, jednotkou je taky [Sv], měří se opreačním dozimetrem nošeným na levé části hrudníku

5. Jak moc nás příroda ozařuje?

6. Detekce ionizujícího záření • Detektory IZ: dektory počtu částic – např. GM počítač • detektory spektrometrické – např. scintilační detektor • detektory aktivní • detektory pasivní

7. Kosmické záření na Zemi • - příkon kosmického záření na Zemi závisí na: • a) aktivitě Slunce • b) magnetickém poli Země • c) zeměpisné poloze a nadmořské výšce • d) magnetickém poli Slunce (zastoupení galaktické a solární složky kosmického záření – 11-letý cyklus přepólování) • - máme se bát přepólovaní země ???

9. Náš experiment Detektor: scintilační det. TESLA NB 3201 Délka letu: 25 min (x3) Max. výška letu: 4100 m Typ letadla: L-410 Lokace letu: směr SZ od letiště Přbram

10. Kalibrace na vzorku Cs

11. Kalibrace detektoru • nejdříve jsme museli stanovit dávkový příkon kalibračního zářiče Cs-137 k datu 15.06.2010, • k tomu jsme použili vztah pro popis přeměny radioaktivního jádra

12. Výsledky • - závislost dávkového příkonu přírodního záření na nadmořské výšce, kterou jsme naměřili, je zobrazená na následujících obrázcích:

13. Výsledky

14. Výsledky

15. Co z toho vyplývá pro pilota ? • pilot ve výšce 4 km dostává přibližně stejnou dávku záření, • jako na zemi od terestriální • -rozdíl nastává pro piloty komerčních letadel, které létají ve • výškách cca 10 000 m • např. průměrný příkon dávkového ekvivalentu při letu • PRG (Praha) – JFK (New York) ve výšce 10 000 m je 4,5 μSv/h • -námi naměřená hodnota ve výšce 4000 m je 0,212 μSv/h • (za předpokladu, že uvažujeme pouze fotonový dávkový • ekvivalent)

16. Děkujeme • Nejen Vám za Vaši pozornost, ale i našemu supervizorovi Jánu Kubančákovi a RNDr. Lence Thinové z KDAIZ za vylepšení mobility našeho týmu. • Další dík patří samozřejmě i pořadatelům a sponzorům TV. Děkujeme!