Kosmické záření a jeho vliv na posádky letadel

Abstract

Posádky letadel jsou vystaveny zvýšené úrovni kosmického záření. Roční dávky posádek letadel běžně přesahují stanovenou úroveň, která je pro veřejnost 1 mSv. Provozovatelé letadel jsou proto ze zákona povinni dávky monitorovat a zajistit optimalizaci radiační ochrany. Vzhledem ke složitosti radiačního pole v letových hladinách, obsahujícího velké množství různých částic v širokém rozsahu energií, to však není lehký úkol. Cílem této diplomové práce je objasnit problematiku čtenáři. Práce čtenáře seznamuje s kosmickým zářením, s historií jeho objevu a s problémem radiační zátěže posádek letadel. Ukazuje vliv ionizujícího záření na lidské zdraví a porovnává hodnoty efektivních dávek kosmického záření s hodnotami efektivních dávek ozáření obyvatel z jiných zdrojů. Práce shrnuje základní informace o dozimetrii posádek letadel, uvádí stanovené limity ozáření a zasazuje problematiku do legislativního rámce v evropském i českém kontextu. Vysvětluje metodiku výpočtu efektivních dávek, porovnává výpočty ozáření v závislosti na zvolených letových parametrech. Navrhuje leteckým provozovatelům, jak upravit plány a rozpisy služeb posádek letadel v závislosti na jejich radiační zátěži. Úvodní část práce je psána formou rešerše. Druhá část práce je vlastní tvorbou s provedením experimentálního ověření vypočtených efektivních dávek, které byly obdrženy během konkrétních letů letadla Embraer Legacy 600.

Aircrew members are exposed to the increased levels of cosmic radiation. Their annual effective doses normally exceed the specified level of 1 mSv for the public. It is considered as a planned exposure situation at a workplace with possible increased radiation exposure from a natural source of radiation. Air operators are therefore legally obliged to monitor crew's effective doses and ensure optimization of radiation protection. The mixed radiation field at flight altitudes contains due to its complexity many different particles in a wide range of energies, and that's why the optimization of radiation protection is not an easy task. This diploma thesis aims to bring more understanding into this subject, so readers first learn about cosmic rays, the history of their discovery and the issue of the radiation load of aircraft crews. It also mentions the effect of ionizing radiation on human health and compares the values of common effective doses of cosmic rays received by flight crews with effective doses of human exposure from other sources (for example from medical diagnostics). It summarizes the basics of aircraft crew dosimetry and limits of radiation exposure according to European and Czech laws. It explains the methodology of effective dose calculation, compares how particular irradiation calculations depend on selected flight parameters, and suggests to airline operators how to amend flight crew rosters according to crew's radiation load. The introductory part of the thesis is written in the form of a literature search work and the second part is author's own work with the experimental verification of the calculated effective doses received on particular flights of the Embraer Legacy 600 aircraft.