ГОСТ 25645.150-90
Группа Т27
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ЛУЧИ КОСМИЧЕСКИЕ ГАЛАКТИЧЕСКИЕ
Модель изменения потоков частиц
Galactic cosmic rays. Model of particle flux variation
ОКСТУ 0080
Дата ведения 1992-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТЧИКИ
С.И.Авдюшин, д-р техн. наук; М.А.Бедрековский, канд. техн. наук; А.А.Волобуев; Е.В.Горчаков, д-р физ.-мат. наук; В.Е.Дудкин, д-р физ.-мат. наук; Е.Е.Ковалев, д-р техн. наук; М.В.Лебедева; Е.Н.Лесновский, канд. техн. наук; В.И.Логачев, канд. физ.-мат. наук; А.М.Маренный, канд. физ.-мат. наук; М.Н.Назарова, канд. физ.-мат. наук; В.Н.Никитинский; С.И.Никольский, член корр. АН СССР; Р.А.Ныммик, канд. физ.-мат. наук; М.И.Панасюк, д-р физ.-мат. наук; Е.В.Пашков, канд. техн. наук; Т.И.Первая; Н.К.Переяслова, канд. физ.-мат. наук; В.М.Петров, канд. физ.-мат. наук; А.А.Суслов, канд. физ.-мат. наук; И.Б.Теплов, д-р физ.-мат. наук; М.В.Терновская, канд. физ.-мат. наук; В.В.Хаустов, канд. техн. наук
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 21.11. 90 N 2882
3. Срок проверки - 1997 г.
Периодичность проверки - 5 лет
4. Взамен ГОСТ 25645.122-85 - ГОСТ 25645.125-85, ГОСТ 25645.144-88
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
ГОСТ 25645.302-83 | 1.7 |
Настоящий стандарт устанавливает параметры и характеристики модели изменения потоков электронов, протонов и ядер галактических космических лучей (ГКЛ) с энергией от 10 до 10
Стандарт предназначен для оценки воздействия ГКЛ на технические устройства, биологические и другие объекты, находящиеся в космическом пространстве.
Требования настоящего стандарта являются рекомендуемыми.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Аналитическая модель описывает изменения потоков частиц ГКЛ в зависимости от уровня солнечной активности и изменений крупномасштабных магнитных полей гелиосферы на 11- и 22-летних интервалах времени.
1.2. Уровень солнечной активности характеризуют числом Вольфа (числом солнечных пятен)
1.3. Изменения крупномасштабных магнитных полей гелиосферы принимают циклическими со средней длиной периода 22 года.
1.4. Угловое распределение потоков частиц ГКЛ на орбите Земли вне ее магнитосферы принимают изотропным.
1.5. Время запаздывания изменений потоков частиц ГКЛ относительно изменения солнечной активности (
где
Примечание. Момент времени
1.6. Динамику крупномасштабной модуляции ГКЛ характеризуют модуляционным потенциалом гелиосферы
1.7. Для расчета модуляционного потенциала гелиосферы
где
При расчетах жесткостных (энергетических) спектров для истекшего момента времени
1.8. Модуляционный потенциал гелиосферы для момента времени
где
2. ЖЕСТКОСТНЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ ГКЛ
2.1. Жесткостные спектры частиц ГКЛ
2.1.1. Жесткостные спектры электронов, протонов и ядер ГКЛ (
где
где
где
Примечание. Под "спокойными" понимают промежутки времени, когда амплитуды кратковременных вариаций (период
2.1.2. Средние квадратические отклонения расчетных значений (
Таблица 1
Частицы ГКЛ | Заряд | Массовое число | Значения параметров | Среднее квадратическое отклонение | Область жесткости, ГВ | ||||
Электроны | -1 | 1,0 | 1,7·10 | - | 0,9 | 1980,5 | 3,0·10 | 10 | |
Протоны | 1 | 1,0 | 2,0·10 | 3,0 | 2,75 | 1,2 | 1982,5 | 3,6·10 | 1,4·10 |
Гелий | 2 | 4,0 | 3,5·10 | 3,0 | 2,75 | 1,2 | 1982,5 | 6,3·10 | 2,8·10 |
Литий | 3 | 6,9 | 1,7·10 | 3,4 | 2,70 | 4,2·10 | |||
Бериллий | 4 | 9,0 | 1,6·10 | 4,5 | 2,90 | 3,9·10 | |||
Бор | 5 | 10,8 | 5,1·10 | 3,9 | 3,00 | 1,2·10 | |||
Углерод | 6 | 12,0 | 9,6·10 | 3,1 | 2,75 | 1,9·10 | |||
Азот | 7 | 14,0 | 3,5·10 | 3,6 | 2,90 | 8,7·10 | |||
Кислород | 8 | 16,0 | 8,4·10 | 3,0 | 2,70 | 1,7·10 | |||
Фтор | 9 | 19,0 | 3,6·10 | 3,8 | 3,00 | 9,0·10 | |||
Неон | 10 | 20,2 | 1,5·10 | 3,1 | 2,75 | 3,0·10 | |||
Натрий | 11 | 23,0 | 4,2·10 | 3,4 | 2,90 | 8,4·10 | |||
Магний | 12 | 24,3 | 1,8·10 | 3,0 | 2,70 | 3,6·10 | |||
Алюминий | 13 | 27,0 | 3,9·10 | 3,2 | 2,80 | 7,8·10 | |||
Кремний | 14 | 28,1 | 1,2·10 | 3,0 | 2,65 | 2,4·10 | |||
Фосфор | 15 | 31,0 | 1,0·10 | 4,0 | 2,95 | 2,0·10 | |||
Сера | 16 | 32,1 | 2,7·10 | 3,4 | 2,70 | 5,4·10 | |||
Хлор | 17 | 35,4 | 1,2·10 | 4,5 | 3,00 | 2,4·10 | |||
Аргон | 18 | 39,9 | 2,3·10 | 4,5 | 2,90 | 5,4·10 | |||
Калий | 19 | 39,1 | 1,8·10 | 4,2 | 3,00 | 4,5·10 | |||
Кальций | 20 | 40,1 | 2,6·10 | 3,2 | 2,75 | 5,2·10 | |||
Скандий | 21 | 44,9 | 6,9·10 | 3,6 | 2,90 | 1,7·10 | |||
Титан | 22 | 47,9 | 2,5·10 | 3,6 | 2,95 | 5,0·10 | |||
Ванадий | 23 | 50,9 | 1,13·10 | 3,3 | 2,90 | 2,3·10 | |||
Хром | 24 | 52,0 | 2,1·10 | 3,3 | 2,85 | 4,2·10 | |||
Марганец | 25 | 54,9 | 1,04·10 | 3,0 | 2,70 | 2,1·10 | |||
Железо | 26 | 55,8 | 9,2·10 | 3,1 | 2,60 | 1,8·10 | |||
Кобальт | 27 | 58,9 | 8,7·10 | 4,0 | 2,75 | 2,2·10 | |||
Никель | 28 | 58,7 | 4,5·10 | 3,2 | 2,60 | 1,4·10 |
Примечания:
1. Заряд
2. Для ядер ГКЛ с зарядом
3. В качестве массовых чисел
4. Для электронов параметр
2.2. Энергетические спектры частиц ГКЛ
2.2.1. Энергетические спектры электронов, протонов и ядер ГКЛ (
c
c
2.2.2. Для заданных значений жесткости
2.2.3. Для заданных значений кинетической энергии
2.2.4. Средние квадратические отклонения расчетных значений
2.2.5. Описание и текст программы расчета потоков частиц ГКЛ приведены в приложении 1. Пример расчета энергетического и жесткостного спектров приведен в приложении 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА ПОТОКОВ ЧАСТИЦ ГКЛ
1. Поток частиц вычисляется программой FLXGCR, написанной на языке Фортран-ЕС.
2. Обращение к программе:
CALL FLXGCR (IZ, EN, T, R, FR, F).
3. Входные параметры:
IZ - параметр, значение которого совпадает со значением заряда для протонов и ядер, для электронов принято IZ=29;
EN - кинетическая энергия частицы, МэВ - для протонов и электронов, МэВ/нуклон - для ядер;
Т - время, для которого производится вычисление потока, год (пример: 15 марта 1978 г. - 1978,2).
Выходные параметры:
R - жесткость частицы, ГВ;
FR - значение потока частиц по жесткости, c
F - значение потока частиц по энергии, c
ядер.
4. Описание параметров блоков COMMON:
W - массив, содержащий среднемесячные числа Вольфа. Размерность массива определяется количеством месяцев с января 1950 г. (в примере по декабрь 1988 г. - 456).
А - массив массовых чисел частиц;
D, ALF, GAM - массивы параметров (
Т0 - параметр
AM - масса покоя частицы
ПРОГРАММА РАСЧЕТА ПОТОКА ЧАСТИЦ ГКЛ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ПРИМЕР РАСЧЕТА ЖЕСТКОСТНОГО И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРОВ
1. Рассчитывают жесткостной и энергетический спектры ядер железа ГКЛ на 15 января 1987 г.
2. Жесткостной и энергетический спектры частиц ГКЛ вычисляют при помощи программы SP29, в которой вызывается расчетная подпрограмма FLXGCR. Чтобы вычислить жесткостной и энергетический спектры ядер железа на 15 января 1987 г., нужно в программе SP29 в операторе DATA IZ, Т задать значения порядкового номера элемента железа (26) и время, соответствующее 15 января 1987 г. - 1987.04: DATA IZ, T/26, 1987.04/.
3. Результаты расчета жесткостного и энергетического спектров ядер железа ГКЛ на 15 января 1987 г. приведены в табл.2. Здесь EN(41), R(41), FR(41) и F(41) - массивы значений энергии, жесткости, жесткостного и энергетического спектров соответственно, размерность которых определяется требуемым количеством точек энергетического спектра (в примере - 41).
Таблица 2
ЛУЧИ КОСМИЧЕСКИЕ ГАЛАКТИЧЕСКИЕ
ЧАСТИЦЫ
В 1987.04 ГОДУ
ЭНЕРГИЯ | ЖЕСТКОСТЬ | СПЕКТР Ф(R) [C*M**2*CP*ГB] | СПЕКТР F(E) | |
1 | 1.0Е+01 | 2.9Е-01 | 1.4E-02 | 2.1Е-04 |
2 | 1.3Е+01 | 3.3Е-01 | 1.4E-02 | 1.8Е-04 |
3 | 1.6Е+01 | 3.7Е-01 | 1.5Е-02 | 1.7Е-04 |
4 | 2.0Е+01 | 4.2Е-01 | 1.7Е-02 | 1.8Е-04 |
5 | 2.5Е+01 | 4.7Е-01 | 2.2Е-02 | 2.1Е-04 |
6 | 3.2Е+01 | 5.3Е-01 | 2.9Е-02 | 2.4Е-04 |
7 | 4.0Е+01 | 5.9Е-01 | 3.8Е-02 | 2.9Е-04 |
8 | 5.0Е+01 | 6.7E-01 | 4.9Е-02 | 3.4 Е-04 |
9 | 6.3Е+01 | 7.5Е-01 | 6.3Е-02 | 3.9Е-04 |
10 | 7.9Е+01 | 8.5Е-01 | 8.0Е-02 | 4.4Е-04 |
11 | 1.0Е+02 | 9.5Е-01 | 9.8Е-02 | 4.9Е-04 |
12 | 1.3Е+02 | 1.1Е+00 | 1.2Е-01 | 5.4Е-04 |
13 | 1.6Е+02 | 1.2Е+00 | 1.4Е-01 | 5.8Е-04 |
14 | 2.0Е+02 | 1.4Е+00 | 1.6Е-01 | 6.1Е-04 |
15 | 2.5Е+02 | 1.6Е+00 | 1.8Е-01 | 6.1Е-04 |
16 | 3.2Е+02 | 1.8Е+00 | 1.9Е-01 | 6.0Е-04 |
17 | 4.0Е+02 | 2.0Е+00 | 1.9Е-01 | 5.7E-04 |
18 | 5.0Е+02 | 2.3Е+00 | 1.8Е-01 | 5.1Е-04 |
19 | 6.3Е+02 | 2.7Е+00 | 1.7Е-01 | 4.4Е-04 |
20 | 7.9Е+02 | 3.1Е+00 | 1.4Е-01 | 3.7Е-04 |
21 | 1.0Е+03 | 3.6Е+00 | 1.2Е-01 | 3.0Е-04 |
22 | 1.3Е+03 | 4.3Е+00 | 9.6Е-02 | 2.3Е-04 |
23 | 1.6Е+03 | 5.0E+00 | 7.3Е-02 | 1.7Е-04 |
24 | 2.0Е+03 | 6.0Е+00 | 5.3Е-02 | 1.2Е-04 |
25 | 2.5Е+03 | 7.1Е+00 | 3.7Е-02 | 8.2Е-05 |
26 | 3.2Е+03 | 8.6Е+00 | 2.5Е-02 | 5.5Е-05 |
27 | 4.0Е+03 | 1.0Е+01 | 1.6Е-02 | 3.5Е-05 |
28 | 5.0Е+03 | 1.3Е+01 | 1.0E-02 | 2.2Е-05 |
29 | 6.3Е+03 | 1.5Е+01 | 6.4E-03 | 1.4Е-05 |
30 | 7.9Е+03 | 1.9Е+01 | 3.8Е-03 | 8.3Е-06 |
31 | 1.0Е+04 | 2.3Е+01 | 2.3Е-03 | 4.9Е-06 |
32 | 1.3Е+04 | 2.9Е+01 | 1.3Е-03 | 2.9Е-06 |
33 | 1.6Е+04 | 3.6Е+01 | 7.8Е-04 | 1.7E-06 |
34 | 2.0Е+04 | 4.5Е+01 | 4.5Е-04 | 9.6Е-07 |
35 | 2.5Е+04 | 5.6Е+01 | 2.5Е-04 | 5.4Е-07 |
36 | 3.2Е+04 | 7.0Е+01 | 1.4Е-04 | 3.1Е-07 |
37 | 4.0Е+04 | 8.7Е+01 | 8.0Е-05 | 1.7Е-07 |
38 | 5.0Е+04 | 1.1Е+02 | 4.5Е-05 | 9.6Е-08 |
39 | 6.3Е+04 | 1.4E+02 | 2.5Е-05 | 5.4Е-08 |
40 | 7.9Е+04 | 1.7E+02 | 1.4Е-05 | 3.0Е-08 |
41 | 1.0Е+05 | 2.2E+02 | 7.7Е-06 | 1.7Е-08 |
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1991