Ионизирующие излучения ядерного взрыва, космического пространства, ядерных энергетических установок и аварий на АЭС

1.

Бутин В.И.
2012

2. Состав и особенности ИИ, воздействующих на ИЭТ и РЭА

3.

Состав радиационных факторов:
-излучения, создаваемые ядерным
взрывом (ИИ ЯВ),
- излучения ядерных силовых и
энергетических установок (ИИ ЯЭУ),
-излучения,
существующие
в
космическом пространстве (ИИ КП).

4.

2012

5.

2012

6.

2012

7.

2012

8.

2012

9.

10.

2012

11.

Диапазон изменения основных
параметров ИИ ЯВ:
- флюенс нейтронов
1011-1015 нейтр.см-2;
- доза гамма-квантов 10-105Р;
-рентгеновское излучение
1,0 – 104 кал.см-2.

12.

Время прихода нейтронов зависит от
расстояния и энергии нейтронов:
t
7,2 * 10
5
L
, с
En
где L – расстояние между центром ЯВ и
облучаемым объектом, км;
En – энергия нейтронов, МэВ.

13.

Смешанное поле излучений ЯЭУ состоит
из мгновенных нейтронов деления с
энергией от 0,025 эВ до 1-2 МэВ,
запаздывающих нейтронов со средней
энергией 0,5 МэВ, мгновенных гаммаквантов с энергией 0,5-6,5 МэВ, гаммаквантов продуктов деления от 0,1 до
1-2 МэВ и захватных гамма-квантов с
максимальной энергией энергией до
10 МэВ

14.

2012

15.

2012

16.

ИИ КП:
-естественные радиационные пояса Земли
(ЕРПЗ)
-искуственные радиационные пояса Земли
(ИРПЗ),
- галактические космические лучи (ГКИ),
-солнечные космические лучи (СКИ).

17.

18.

Для обеспечения создания КА с длительным
сроком активного существования на орбитах
эксплуатации необходимо предъявлять при
создании новой радиационно-стойкой
элементной компонентной базы (ЭКБ) следующие
требования:
- по стойкости к дозе протонного и электронного
излучения космического пространства - полная
поглощенная доза не менее 100 крад;
- по стойкости к отказам при воздействии
протонов и тяжелых заряженных частиц
- порог ЛПЭ отказа не менее 60 МэВ см2/мг;
- по стойкости к сбоям при воздействии протонов
и тяжелых заряженных частиц – порог ЛПЭ сбоя
не менее 36 МэВ см2/мг.

19.

20.

Основные факторы космического пространства,
оказывающие радиационное воздействие на материалы и
радиоэлектронную аппаратуру КА
- потоки электронов и протонов радиационных поясов
Земли;
- потоки протонов, солнечных космических лучей и
галактических тяжелых заряженных частиц.
Эффекты радиационного воздействия
- накопление ионизационных эффектов и структурных
повреждений в материалах и ЭКБ;
- сбои и отказы ЭКБ при воздействии протонов и ТЗЧ.
Требования стойкости, прочности и устойчивости
аппаратуры систем КА определяются интегральными
эффектами в материалах элементов под воздействием
гамма-нейтронного излучения ЯЭУ.
Кратковременные сбои и обратимые отказы могут
наблюдаться в аппаратуре вследствие проявления
ионизационных эффектов в полупроводниковых приборах
под воздействием ИИ КП. При этом определяющими
являются дифференциальные характеристики излучения –
плотность энерговыделения в чувствительных объемах
полупроводников.

21.

2012

22.

2012

23.

2012

24.

2012

25.

2012

26.

2012