评估黄麻/聚酯与玻璃/聚酯复合材料在空间站宇宙辐射防护中的屏蔽效能与应用潜力

本研究系统评估了黄麻/聚酯（jute/polyester）和玻璃/聚酯（glass/polyester）复合材料对宇宙辐射（含质子、中子、γ射线）的屏蔽性能，通过MCNPX模拟证实其可有效降低宇航员年有效剂量（200 mSv）并抑制散裂反应（spallation）产生的次级粒子，为空间站辐射防护提供了轻量化、可持续的新型材料解决方案。

　　

Materials and Methods

本研究首先分析了国际空间站（ISS）屏蔽层相关的散裂反应（spallation）与剂量测定（dosimetry）问题。随后引入黄麻/聚酯和玻璃/聚酯两种材料作为潜在屏蔽层，并对其散裂反应参数与剂量学特性进行系统评估。为此，我们依据可靠文献（Christiansen, 2003）获取了命运号实验舱（Destiny module）的几何结构与精确尺寸，并将其整合至MCNPX程序的输入文件中。本研究聚焦于...

Comparison of Secondary Particles Produced in the Proposed Layers versus Conventional Layers

通过引入"次级粒子发射削减屏蔽性能（Shielding Performance for Secondary Particle Emission Reduction, SPER %）"指标，我们评估了屏蔽层改进对散裂过程中次级粒子生成数量的影响。该参数表征了抑制次级粒子产生的百分比提升率。首先计算所有次级元素（如中子、质子、带电碎片等）的产额，进而分析其与辐射防护效能的关联性。

Conclusion

本研究评估了黄麻/聚酯与玻璃/聚酯复合材料作为国际空间站（ISS）传统屏蔽材料（如凯夫拉Kevlar和Nextel）的替代或补充方案的可行性。结果表明：黄麻/聚酯凭借其轻量化与经济性特质，能显著降低宇宙射线引发散裂反应时产生的次级粒子产额。具体而言，用黄麻/聚酯替代Nextel可使次级粒子产生量减少65%...