可穿戴太阳质子应急辐射防护服的仿真设计

摘要

针对载人月球探测任务中偶发太阳质子事件对航天员造成的突出辐射剂量危害与防护问题,采用蒙特卡洛方法仿真研究了常用屏蔽材料在舱内与舱外航天服应用中的防护效能,分析了不同高密度聚乙烯和氮化硼配比组成下单层富氢复合材料的屏蔽效果,并结合NASA航天服特征参数仿真分析了聚乙烯材料对航天服不同部位的屏蔽效率。结果表明:在相同质量密度下,氢元素含量较高的聚乙烯和水防护效能明显优于铝、钽等金属材料;添加氮化硼没有明显改善聚乙烯的屏蔽效能;增加相同质量聚乙烯材料,航天服下部躯体屏蔽效率提升最高,上部躯体次之,头盔最低。