charles simonyi és a magyar -orosz pille -kísérlet · di ákkapcsolat charles simonyival 11...

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.


•• 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


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


DDóózis a Fzis a F ööldld öön n éés az s az őőrbenrben


Kozmikus sugKozmikus sug áárzrzááss


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


GeomGeom áágneses csapdagneses csapda


SugSug áárzrzáási (Van Allen) si (Van Allen) öövezetekvezetek


DDééll--Atlanti anomAtlanti anom áálialia


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


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


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)


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.


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.)


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)


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


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

EredmEredm éény: a ny: a „„ PillePille ””


JellemzJellemz ııkk

Bura dBura d óózismzism éérrıı(CaSO(CaSO44 ; LiF); LiF)

„„ KulcsbaKulcsba ”” ééppíítvetve

RendkRendk íívvüül kl k öönnynny őő kezelhetkezelhet ıısséégg


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)



•• ProgresszProgressz --M28M28 →→→→→→→→ Mir (Mir ( PillePille ’’95)95)

ESAESA, EuroMir’95

(Thomas Reiter, 1995)

•• AtlantisAtlantis →→→→→→→→ Mir Mir ((PillePille ’’9696))

NASANASAMir4

(J. Linenger, M. Foale, 1997)


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



•• 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.)


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


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


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


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)


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


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


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”


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



•• Ezt kEzt k öövetvetııen napontaen naponta


� a személyi dózismér ı kézi kiolvasása




•• A leszA lesz áállll áás els elııtti napontti napon


� az összes dózismér ı „begy őjtése”

� a dózismér ık kézi kiolvasása

� a memória-kártya kicserélése

� a dózismér ık széthelyezése




•• 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


(Szántó Péter felvételei)


DDóózismzisméérrıı NNoo A0301A0301



DDóózismzisméérrıı NNoo A0305 A0305 –– A0306A0306


DDóózismzisméérrıı NNºº A0308 A0308 éés a kiolvass a kiolvasóó kkéészszüülléékk


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!

charles simonyi és a magyar -orosz pille -kísérlet · di ákkapcsolat charles simonyival 11...

Documents