Computational platform for simulation of cosmic radiation in the aeronautical environment

• Grant number: 21/01454-1
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: March 01, 2021
• End date: August 31, 2022
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Physics
• Principal Investigator: Maurício Tizziani Pazianotto
• Grantee: Marco Antonio Hidalgo Cunha
• Host Institution: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). São José dos Campos , SP, Brazil
• Associated research grant: 19/13577-0 - Computational platform for simulation of cosmic radiation in the aeronautical environment, AP.R

Abstract

Com o aumento do teto de operação e da autonomia de modernas aeronaves, organizações de radioproteção e de segurança de voo passaram a se preocupar com o problema do controle do nível de dose de radiação ionizante recebida por pilotos, tripulação e equipamentos eletrônicos das aeronaves. O estudo dos efeitos da radiação cósmica atmosférica em aviônicos, tripulações e sistemas detectores embarcados em voo requer uma descrição detalhada do campo de radiação incidente na aeronave. O presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma plataforma computacional destinada a realizar cálculos do transporte da radiação cósmica na atmosfera e determinar de forma mais realista o campo de radiação desde o nível do solo até 100 km de altitude, com detalhamento inédito da distribuição angular e energética de 15 diferentes partículas. Outros diferenciais da plataforma proposta são: possibilidade de escolha de modelos físicos e inclusão do efeito do espalhamento no solo. A intensidade da radiação será modulada pela contagem de nêutrons medida em uma estação de monitoramento em solo. Um aplicativo gráfico permitirá calcular a energia depositada por diferentes tipos de partículas em qualquer coordenada geográfica, altitude (de 0 a 100 km) e data, e visa atender tanto o público geral e tripulações, assim como pesquisadores. A plataforma proposta apresenta uma modelagem dos efeitos físicos mais avançada do que as atualmente disponíveis no mundo e é a primeira desenvolvida na América do Sul, servindo como uma ferramenta para estudos que envolvem física atmosférica, clima espacial e efeitos da radiação cósmica, e já despertou o interesse de empresas do setor aeronáutico brasileiro. (AU)