Entwicklung eines Neutronendosimeters und Messung schneller Neutronen in der Verkehrsluftfahrt

• Main Author: Burmeister, Sönke
• Other Authors: Stamm, W., Heber, Bernd
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: German
• Published: 2006
• Subjects: ddc:610; thesis; Dosimetrie; NEUDOS; Luftfahrt; BC430; Neutronen; PIN-Photodioden; Kosmische Strahlung; Erdmagnetfeld; DOSTEL; Atmosphäre; Nordpol*
• Online Access: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:8-diss-18650; https://macau.uni-kiel.de/receive/diss_mods_00001865; https://macau.uni-kiel.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dissertation_derivate_00001865/d1865.pdf

Das entwickelte NEUtronen DOSimeter (NEUDOS) besteht aus einem organischen Szintillationsdetektor aus gewebeäquivalentem Kunststoff. Um elektrisch neutrale Teilchen von geladenen Teilchen unterscheiden zu können, ist der Detektor komplett von sechs weiteren Szintillatoren umschlossen. Das Ansprechvermögen der Antikoinzidenz wurde mit relativistischen Myonen bestimmt, es beträgt 99,6%. Die mit dem NEUDOS gemessene Energiedosis wurde ebenfalls mit relativistischen Myonen kalibriert. Am Europäischen Referenzfeld für Dosimeter in der Luftfahrt („CERN EU High Energy Reference Field“) CERF wurde das NEUDOS für die Messung von Äquivalentdosen neutraler Teilchen kalibriert. Um den Neutronenanteil an der gesamten Äquivalentdosisleistung in Verkehrsflugzeugen zu bestimmen, wurden verschiedene Messflüge durchgeführt. So wurden Flüge in hohen Breiten, wie auch über den Äquator durchgeführt. Aus den Messungen ergeben sich für verschiedene Flugflächen in hohen und niedrigen magnetischen Breiten Äquivalentdosisleistungen zwischen 1,8±0,02 µSv/h in einer Flughöhe von ca. 28.000 Fuß in der Nähe des magnetischen Äquators und 5,9±0,06 µSv/h in einer Flughöhe von ca. 34.000 Fuß in der Nähe des magnetischen Nordpols. Der Anteil der Neutronen lag hierbei zwischen 0,6±0,01 µSv/h und 2,8±0,03 µSv/h. Für hohe magnetische Breiten wie auch für Flüge in Äquatornähe wurde die Höhenabhängigkeit der Äquivalentdosisleistung untersucht. Die durch neutrale Teilchen induzierte Äquivalentdosisrate steigt vom Äquator zu hohen Breiten um eine Faktor 3, während der Beitrag der geladenen Teilchen nur um einen Faktor von 1,7 steigt.