基于慢化块设计的地面空间辐射模拟靶向核散裂

当前关于银河系宇宙射线辐射影响的放射生物学研究利用单能束，其中探测任务的预计剂量通过高度急性照射给出。该方法无法复制空间辐射环境中的多离子种类和能量，也不反映行星际空间的低剂量率。在放射生物学研究以及宇航员乘组健康风险评估中，不同离子的生物效能差异主要归因于辐射谱线性能量转移(LET)的差异。本文我们展示，航天器舱内空间飞行环境的LET谱可以通过加速单粒子、单能离子束轰击由一种或多种材料构成的靶块来模拟。新生场的LET谱随后可通过初级和次级核所穿越物质的质量或长度进行慢化，从而优先产生特定的核散裂和碎裂过程，并允许连续产生模拟空间辐射环境的电离辐射。该方法不仅可以更准确地模拟舱内空间飞行条件，还可用于模拟外部银河系宇宙射线场、行星表面谱（例如火星或月球）以及轨道卫星的局部辐射环境，为未来实验提供亟需的地面空间辐射模拟装置。