Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Magyar TudomMagyar Tudom áányos Akadnyos Akad éémia mia KFKI Atomenergia KutatKFKI Atomenergia Kutat óóintint éézetzet
Charles Simonyi Charles Simonyi éés a s a magyarmagyar --orosz PILLEorosz PILLE --kkíísséérlet rlet
ApAp ááthy Istvthy Istv áánn
SugSugáárvrvéédelmi delmi éés Ks Köörnyezetfizikai Laboratrnyezetfizikai Laboratóóriumrium
ŐŐrdozimetriai Csoportrdozimetriai Csoport
Diákkapcsolat Charles Simonyival 2007. április 13.
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 22
•• Mit mMit m éér a Pille?r a Pille?A kozmikus sugárzás által keltett dózist őreszközök fedélzetén
•• Hogyan mHogyan m éér a Pille?r a Pille?
A Pille egy passzív, termolumineszcens dózismér ı rendszer
•• A Pille rA Pille r öövid tvid t öörtrt ééneteneteFarkas B. őrrepülése óta minden őrállomáson
•• Ch. Simonyi Ch. Simonyi „„ PillePille --ISSISS”” őőrkrk íísséérleterleteSzemélyi dózismérés naponta stb.
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 33
•• ElektromElektrom áágneses suggneses sug áárzrzááss(rádió-, fény-, röntgen-, gamma-sugárzás stb.)
•• RRéészecskeszecske --sugsug áárzrzááss(alfa-, béta-, neutron-sugárzás stb.)
•• TermTerm éészetes eredetszetes eredet őő(kozmikus sugárzás, radioaktív bomlás)
•• MestersMesters ééges forrges forr áásokbsokb óól szl sz áármazrmaz óó(hírközlés, atomenergia, gyógyászat,izotópok alkalmazása, stb.)
IonizIoniz áállóó sugsug áárzrzááss
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 44
SugSug áárveszrvesz éélyly
•• IonizIoniz áácici óó, ioniz, ioniz áállóó sugsug áárzrzááss
•• ElnyeltElnyelt ddóóziszis ((elnyelt energiaelnyelt energia , 1, 1 GyGy == 11 Joule/kg)Joule/kg)
EgyenEgyen éértrt éék dk d óózis (sugzis (sug áárzrzáás fajts fajt áája, energija, energi áája)ja)
EffektEffekt íívv ddóóziszis ((biolbiol óógiai hatgiai hat áásosssoss áágg,, SvSv))
•• DDóózisteljeszisteljes íítmtm éényny ((µµµµµµµµGyGy/h, /h, µµµµµµµµGyGy/nap,/nap, mSvmSv //éév stbv stb .).)
•• FFööldi hldi h áátttt éérr: ~ 2,5: ~ 2,5 mSvmSv //éévv
•• SztochasztikusSztochasztikus ééss determinisztikus szakaszdeterminisztikus szakasz
•• RizikRizik óófaktorfaktor
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 55
DDóózis a Fzis a F ööldld öön n éés az s az őőrbenrben
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 66
Kozmikus sugKozmikus sug áárzrzááss
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 77
TermTerm éészetes vszetes v éédelemdelem , v, véédekezdekez ééss
•• A A FFööld mld m áágneses tere:gneses tere: geomgeom áágneses csapdagneses csapda-- sugsug áárzrzáási (Vansi (Van Allen) Allen) öövezetekvezetek
•• A FA Fööld lld l éégkgk ööre (re (~~10 m v10 m v íízoszlop)zoszlop)
•• Az Az őőrhajrhaj óó falafala , , őőrruha;rruha;az az őőreszkreszk ööz mz mőőszerei, berendezszerei, berendez ééseisei
•• TTéérben rben éés ids id ııben inhomogben inhomog één, vn, v ááltozltoz óó
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 88
GeomGeom áágneses csapdagneses csapda
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 99
SugSug áárzrzáási (Van Allen) si (Van Allen) öövezetekvezetek
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1010
DDééll--Atlanti anomAtlanti anom áálialia
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1111
JellemzJellemz ıı ddóóziszis éértrt éékekkek
•• FFööldi hldi h áátttt éér: r: ~ ~ 2,52,5--33 mSvmSv //éévv
~ 250~ 250 mSv/80mSv/80 éév v
•• LEO pLEO p áályly áán:n: 5050--100 100 ×× ~ 150~ 150--250250 mSvmSv //éévv
•• NewNew--York York –– London repLondon rep üüllııúútt ~ ~ 0,040,04 mSvmSv
•• MellkasrMellkasr ööntgenfelvntgenfelv éételtel ~ ~ 0,20,2 mSvmSv
•• Megengedett dMegengedett d óózisterhelzisterhel éések:sek:
�� szakemberszakember 50 50 mSv/mSv/ éévv
�� őőrhajrhaj óós (fs (f éérfi, 25rfi, 25 --55 55 ééves)ves) 700700--2900 2900 mSv/karriermSv/karrier
�� őőrhajrhaj óós (ns (nıı, 25, 25--55 55 ééves)ves) 400400--1600 1600 mSv/karriermSv/karrier
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1212
SugSug áárvrv éédelem, delem, ((őőrr))dozimetriadozimetria
•• A sugA sug áárzrzáás hats hat áásainak sainak vizsgvizsg áálatalata
•• KKááros hatros hat áások kivsok kiv ééddéésese,, cscs öökkentkkent éésese
⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓ ⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓
•• A dA d óózis zis mméérréésese
•• kköörnyezeti drnyezeti d óózis, zis, ddóózistzist éérkrk éépp
•• sszemzeméélyilyi dozimetriadozimetria
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1313
DDóózismzism éérrııkk
AktAkt íív dv d óózismzism éérrııkk• tápellátást igényelnek• helyhez kötöttek• korlátozott a dinamikájuk
PasszPassz íív dv d óózismzism éérrııkk• film-, ionizációs kamrás dózismér ı,
nyomdetektor stb.•• termolumineszcenstermolumineszcens ddóózismzism éérrıı (TLD)(TLD)
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1414
TermolumineszcenciaTermolumineszcencia
PM
T
Termolumineszcens anyag
A A termolumineszcenstermolumineszcens anyagok kristanyagok krist áályly -- éés elektronszerkezete s elektronszerkezete
sugsug áárzrzáás hats hat áássáára megvra megv ááltozik, ltozik, íígy tgy t áárolva a sugrolva a sug áárzrzáás energis energi áájjáát.t.
A tA t áárolt energirolt energi áát ht hıı hathat áássáára fra f éény formny form áájjáában kban k éépesek kibocspesek kibocs áátani.tani.
Fotoelektron-sokszorozó
Főtıszál
A kibocsA kibocs áátott ftott f éény mennyisny mennyis ééggéébbııl l
kköövetkeztetni lehet az elnyelt energia vetkeztetni lehet az elnyelt energia
mennyismennyis ééggéére (dre (d óózis).zis).
A kiolvasA kiolvas áás (esetleg tovs (esetleg tov áábbi hbbi h ııkezelkezel éés) s)
hathat áássáára ra vissszaalakulnakvissszaalakulnak , , íígy tovgy tov áábbi bbi
mméérréésre alkalmasak.sre alkalmasak.
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1515
TermolumineszcensTermolumineszcens ddóózismzism éérrıı (TLD)(TLD)
•• SzilSzil áárdtestrdtest ddóózismzism éérrıı
•• ExpozExpoz íícici óó →→→→→→→→ melegmeleg ííttééss →→→→→→→→ fféénykibocsnykibocs ááttááss
•• FFéénymennyisnymennyis éégg ~~ elnyelt delnyelt d óóziszis
•• Reverzibilis: melegReverzibilis: meleg ííttéés s „„ ttöörlirli ””
•• TLD rendszer:TLD rendszer:
� TL dózismér ık (por vagy tabletta, ált. egykristály)
� kiolvasó / kiértékel ı berendezés (programozott főtéső kályha, fényérzékel ı, integrátor stb.)
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1616
TLTL ddóózismzism éérrıı;; elelıınyeinyei ((őőralkalmazralkalmaz áásnsn áál is)l is)•• passzpassz íívv•• kismkism ééretretőő szemszem éélyilyi ((őőrr--))•• nagy dinamiknagy dinamik áájjúú dozimetridozimetri áábanban•• strapabstrapab íírróó szinte kizszinte kiz áárróólagoslagos•• ((olcsolcs óó))
TLD TLD kiolvaskiolvas óó;; hháátrtr áányai nyai őőralkalmazralkalmaz áásnsn ááll•• nagymnagym ééretretőő•• nagynagy fogyasztfogyaszt áássúú laboratlaborat óóriumiriumi•• kkéényesnyes kkéészszüülléékekkek•• (bonyolult)(bonyolult)
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1717
A A ““ PillePille ”” szszüületlet éésese
•• LaboratLaborat óóriumiriumi kkéészszüülléékekkek a KFKIa KFKI --banban
(a 60(a 60--as as éévektvekt ııll ))
•• SzovjetSzovjet őőrhajrhaj óósoksok szemszem éélyilyi dozimetridozimetri áájaja
(IMBP: (IMBP: OrvosbiolOrvosbiol óógiaigiai KutatKutat óóintint éézetzet, , MoszkvaMoszkva ))
•• A A magyarmagyar őőrhajrhaj óóss tudomtudom áányosnyos programjaprogramja
(1978)(1978)
•• IMBP IMBP javaslatjavaslat : : fedfed éélzetilzeti kiovaskiovas óó
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1818
FeladatFeladat
•• TTéérfogatrfogat --zsugorzsugor ííttáás (20 liter s (20 liter →→→→→→→→ 1 liter)1 liter)
•• TTöömegmeg --redukreduk áálláás (10 kg s (10 kg →→→→→→→→ 1 kg)1 kg)
•• FogyasztFogyaszt ááss--cscs öökkentkkent éés (30s (30÷÷÷÷÷÷÷÷50 W 50 W →→→→→→→→ 11÷÷÷÷÷÷÷÷5 W)5 W)
•• ŐŐrkvalifikrkvalifik ááltlt
�� fellfell öövvéési/dokkolsi/dokkol áási igsi ig éénybevnybev éételtel
�� ssúúlytalanslytalans áágg
�� nagy megbnagy megb íízhatzhat óóssáágg
�� kköönnynny őő kezelhetkezelhet ıısséégg
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 1919
EredmEredm éény: a ny: a „„ PillePille ””
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 2121
JellemzJellemz ııkk
Bura dBura d óózismzism éérrıı(CaSO(CaSO44 ; LiF); LiF)
„„ KulcsbaKulcsba ”” ééppíítvetve
RendkRendk íívvüül kl k öönnynny őő kezelhetkezelhet ıısséégg
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 2222
PPáályafutlyafut áás (1. geners (1. gener áácici óó))
•• SzojuzSzojuz --3636 →→→→→→→→ SzaljutSzaljut --66 (Farkas Bertalan, 1980)
•• KozmoszKozmosz --1443 1443 →→→→→→→→ SzaljutSzaljut --77 (1983)
•• STS 41G / STS 41G / ChChallengerallenger (Sally Ride, 1984)
•• MirMir →→→→→→→→ SzaljutSzaljut --77 (Pille)(Pille) →→→→→→→→ MirMir (Szojuz T-15, 1986)
•• ProgresszProgressz --2828 →→→→→→→→ MirMir (16 db kulcs, 1987)
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 2424
PPáályafutlyafut áás (2. geners (2. gener áácici óó))
•• ProgresszProgressz --M28M28 →→→→→→→→ Mir (Mir ( PillePille ’’95)95)
ESAESA, EuroMir’95
(Thomas Reiter, 1995)
•• AtlantisAtlantis →→→→→→→→ Mir Mir ((PillePille ’’9696))
NASANASAMir4
(J. Linenger, M. Foale, 1997)
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 2525
3. gener3. gener áácici óó: Pille: Pille ’’97 (Pille97 (Pille --ISS)ISS)
MagyarorszMagyarorsz áág elsg els ıı hozzhozz áájjáárulrul áása a Nemzetksa a Nemzetk öözi zi ŐŐrráállomllom ááshozshoz
•• NASANASA --szegmens: adatszolgszegmens: adatszolg ááltatltat áás a biols a biol óógiai giai kkíísséérletek szrletek sz áámmáárara
•• RAKARAKA --szegmens: a fedszegmens: a fed éélzeti lzeti éés szems szem éélyi dozimetria lyi dozimetria szolgszolg áálati berendezlati berendez éésese
•• ESA: a ESA: a „„ DOSMAPDOSMAP”” (az ISS dozimetriai felt(az ISS dozimetriai felt éérkrk éépezpezéése) se) kkíísséérlet egyik mrlet egyik m éérrııeszkeszk öözeze
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 2626
PPáályafutlyafut áás (3. geners (3. gener áácici óó))
•• Discovery Discovery →→→→→→→→ ISS (ISS (PillePille ’’97)97)
ESA/NASAESA/NASA , DOSMAP
(Jim Voss, 2001)
•• ProgresszProgressz --12 12 →→→→→→→→ ISS Zvezda ISS Zvezda ((PillePille ’’MKSzMKSz))
RKA, a szolgálati rendszer része
(2003.08.18.)
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 2727
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 2828
DDóózismzism éérréési tevsi tev éékenyskenys éég a Pillg a Pill éévelvel
• Széthelyezett dózismér ık havonkénti kiolvasása
• Egy dózismér ı 1½ óránkénti automata kiolvasása
• Soron kívüli mérések nagy naptevékenység idején
• Járulékos dózisterhelés mérése őrséták alatt
•• 2003 szeptembere 2003 szeptembere óóta folyamatosan ta folyamatosan üüzemelzemel
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 2929
AA ‘‘PillePille--MKSMKSzz’’ mméérréések eredmsek eredméényeinyei
Kiolvasások: 2003.12.12, 2004.01.14 és 2004.02.09Átlag: ~ 6.5µµµµGy/h
M- mean value for 9 dosimeters
A kézi kiolvasások eredménye
0
2
4
6
8
10
12
1 2 3 4 5 6 7 9 10 ÁtlagDózismér ı száma
Dóz
iste
ljesí
tmén
y [µ
Gy/
h]
2005.06.15
2005.07.12
2005.08.172005.09.16
2005.11.14
2006.01.16
2006.02.152006.03.15
Átlag
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3030
HHéét napos minta az automata mt napos minta az automata m éérréésekbsekb ııll
2005. 5. 31. 07:45-tıl, 7 napig(112 mérési pont)
0
2
4
6
8
10
12
14
1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106
A mérés sorszáma
Dóz
iste
ljesí
tmén
y (µ
Gy/
h)
A DA Dééll--atlanti anomatlanti anom áália hatlia hat áása okozza az sa okozza az őőrhajrhaj óósoksokddóóziszis áánaknak egy harmadegy harmad áátt
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3131
Heti átlagos dózisteljesítmény
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
5. 20.
6. 3.
6. 17.
7. 1.
7. 15.
7. 29.
8. 12.
8. 26.
9. 9.
9. 23.
10. 7.
10. 21
.11.
4.11.
18.
12. 2.
12. 16
.12.
30.
1. 13.
1. 27.
2. 10.
2. 24.
3. 10.
3. 24.
Dátum (2005-2006)
Dóz
iste
ljesí
tmén
y (µ
Gy/
h)
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3232
Automata Automata regisztrregisztr áátumtum ererııs naptevs naptev éékenyskenys éég idejg idej één (2005.01.19n (2005.01.19--23.)23.)
2005.01.19 10:15-01.23 02:45max. 01.20 22:15
0
5
10
15
1 11 21 31 41 51
Orbit No.
Dos
e ra
te [µ
Gy/
h]
ÁÁtlagos dtlagos d óózisteljeszisteljes íítmtm éény: ny: 55,,0 0 µµGy/hGy/h MaximMaxim áális dlis d óózisteljeszisteljes íítmtm éény: ny: 1212,,9 9 µµGy/hGy/h
NaptevNaptev éékenyskenys éégg
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3333
ÚÚjra magyar az jra magyar az őőrben !rben !
•• Charles SimonyiCharles Simonyi
� az 5. őrturista
� A 12. „látogató expedíció”
egyetlen tagja
� 4 kísérletet végez,ezek egyike a Pille-ISS
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3434
A magyarA magyar --orosz Pilleorosz Pille ’’ ISS kISS kíísséérletrlet
•• CsCsııke Antalnak, a Pillke Antalnak, a Pill éék mechanikai tervezk mechanikai tervez ııjjéének nek öötletetlete
•• A magyar A magyar ŐŐrkutatrkutat áási Tudomsi Tudom áányos Tannyos Tan áács cs „„ befogadtabefogadta ””
•• A Magyar A Magyar ŐŐrkutatrkutat áási Iroda az si Iroda az öösszes akadsszes akad áályt legylyt legy ıızte:zte:
� Charles Simonyinak javasolta, aki örömmel fogadta
� az Orosz Őrügynökséggel jóváhagyatta
→→ közös kísérlet
� az „utaztató” Space Adventures céggel egyeztetett
� megszervezte Ch. Simonyi magyar „betanítását”
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3535
A PilleA Pille --ISS kISS kíísséérlet feladatairlet feladatai
•• ElsElsıı napnap
� az automata mérési ciklus megszakítása
� a széthelyezett dózismér ık „begy őjtése”
� a memória-kártya kicserélése
� a dózismér ık kézi vezérlés ő kiolvasása
� egy dózismér ı személyi használatba vétele
� egy másik dózismér ı elhelyezése a hálóhelyen
� a többi dózismér ı visszahelyezése
� az automata mérések folytatása
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3636
A PilleA Pille --ISS kISS kíísséérlet feladatairlet feladatai
•• Ezt kEzt k öövetvetııen napontaen naponta
� az automata mérési ciklus megszakítása
� a személyi dózismér ı kézi kiolvasása
� az automata mérések folytatása
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3737
A PilleA Pille --ISS kISS kíísséérlet feladatairlet feladatai
•• A leszA lesz áállll áás els elııtti napontti napon
� az automata mérési ciklus megszakítása
� az összes dózismér ı „begy őjtése”
� a dózismér ık kézi kiolvasása
� a memória-kártya kicserélése
� a dózismér ık széthelyezése
� az automata mérések folytatása
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3838
A PilleA Pille --ISS kISS kíísséérlet feladatairlet feladatai
•• VisszatVisszat éérréésnsn éél 2 meml 2 mem óóriaria --kkáártyrty áát hoz a Ft hoz a F ööldreldre
�� az elmaz elm úúlt flt f éél l éév mv m éérréési adatait hozdozsi adatait hozdoz óótt
�� a saja saj áát mt m éérréések eredmsek eredm éényny éét tartalmazt tartalmaz óótt
•• A mA m éérréési adatok kisi adatok ki éértrt éékelkel éésséét kt k öözzöösen sen vvéégezzgezzüük a KFKI Atomenergiakutatk a KFKI Atomenergiakutat óóIntInt éézetbenzetben
•• Ch. Simonyi elCh. Simonyi el ıızetesen kikzetesen kik éépzpzéést kapott a Pille st kapott a Pille kezelkezel éésséérrııl Csillagvl Csillagv áárosban rosban éés a KFKIs a KFKI --banban
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 3939
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 4040
(Szántó Péter felvételei)
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 4141
DDóózismzisméérrıı NNoo A0301A0301
DDóózismzisméérrıı NNoo A0301A0301
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 4242
DDóózismzisméérrıı NNoo A0302A0302
DDóózismzisméérrıı NNoo A0302A0302
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 4343
DDóózismzisméérrıı NNoo A0303A0303
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 4444
DDóózismzisméérrıı NNoo A0304A0304
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 4545
DDóózismzisméérrıı NNoo A0305 A0305 –– A0306A0306
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 4646
DDóózismzisméérrıı NNoo A0307A0307
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 4747
DDóózismzisméérrıı NNºº A0308 A0308 éés a kiolvass a kiolvasóó kkéészszüülléékk
DiDiáákkapcsolat Charles Simonyivalkkapcsolat Charles Simonyival 4848
KonklKonkl úúzizióó
•• A A Pille Pille 1980 1980 óóta minden ta minden őőrráállomllom ááson szolgson szolg ááltlt
•• Sok unikSok unik áális mlis m éérréési eredmsi eredm éényt szolgnyt szolg ááltatottltatott
•• MindhMindh áárom nagy rom nagy őőrrüügyngyn ööksks éég g ááltal preferltal prefer ááltlt
•• Magyar Magyar őőrhajrhaj óósnak ksnak k éészszüült !lt !
•• 27 27 éév utv ut áán ismn ism éét magyar t magyar őőrhajrhaj óós haszns haszn áálja !lja !
KKööszszöönnööm a figyelmet!m a figyelmet!