Radiation dose of aircrews during a solar proton event without ground-level enhancement

地上レベルでの強度上昇を伴わない太陽プロトン現象時における航空機乗務員の被ばく線量

片岡 龍峰*; 中川 裕美*; 佐藤 達彦   

Kataoka, Ryuho*; Nakagawa, Yumi*; Sato, Tatsuhiko

中性子モニタの計数率増加を引き起こすような地上レベルでの二次宇宙線の強度上昇(GLE)を伴う巨大な太陽フレアが発生した場合、航空機高度における被ばく線量は大幅に上昇する。したがって、GLEをトリガとして航空機高度の被ばく線量を評価するモデルがいくつか開発されてきた。しかし、太陽フレアにより放出される陽子が極めてエネルギーの低い軟スペクトルを持つ場合、GLEを引き起こさずに航空機高度の被ばく線量を有意に上昇させる可能性がある。そこで、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて実施した空気シャワーシミュレーション結果と、GOES衛星により測定された陽子フラックスを組み合わせ、GLEを引き起こさない太陽フレアが航空機高度にもたらす被ばく線量を推定した。その結果、その最大値は4.5Sv/hであることが分かった。この成果に基づき、GOES観測値を用いた成層圏における最大被ばく線量推定モデルを提案する。

A significant enhancement of radiation dose is expected for aircrews during ground-level enhancement (GLE) events, while the possible radiation hazard remains open question during on-GLE solar energetic particle (SEP) events. Using a new air shower simulation driven by the proton flux data obtained from GOES satellites, we show the possibility of significant enhancement of the effective dose rate of up to 4.5 Sv/h at conventional flight altitude of 12 km during the largest SEP event which did not cause a GLE. As a result, new GOES-driven model is proposed to give the upper limit of the radiation dose in the stratosphere during non-GLE SEP events.