Benchmarking of calculated projectile fragmentation cross-sections using the 3-D, MC codes PHITS, FLUKA, HETC-HEDS, MCNPX_HI, and NUCFRG2

3次元輸送計算コードPHITS, FLUKA, HETC-HEDS, MCNPX_HI及びNUCFRG2によるフラグメンテーション反応ベンチマーク計算

Sihver, L.*; Mancusi, D.*; 仁井田 浩二*; 佐藤 達彦   ; Townsend, L.*; Farmer, C.*; Pinsky, L.*; Ferrari, A.*; Cerutti, F.*; Gomes, I.*

Sihver, L.*; Mancusi, D.*; Niita, Koji*; Sato, Tatsuhiko; Townsend, L.*; Farmer, C.*; Pinsky, L.*; Ferrari, A.*; Cerutti, F.*; Gomes, I.*

信頼性の高い重イオンの核反応モデルの確立は、宇宙飛行士の被ばく線量評価や重粒子線治療の治療計画の際に不可欠である。現在、重イオン核反応モデルを搭載したさまざまな計算コードが世界各地で開発されているが、そのコード間同士や実験値との比較は十分に行われていない。そこで、われわれは、さまざまな計算コード(PHITS, FLUKA, HETC-HEDS, MCNPX_HI, NUCFRG2)を用いて、2001000MeV/nの重イオンにより引き起こされたフラグメンテーション反応断面積を計算し、実験値と比較した。発表では、その比較結果を紹介するとともに、モデルの違いによる計算精度の差について検証する。

A reliable and accurate particle and heavy ion transport code is an essential implement in the design study of accelerator facilities as well as for other various applications such as, spallation neutron sources, rare isotopes production, and radiation protection. Today several particle and heavy ion MC transport codes exist, e.g. PHITS, HETC-HEDS, SHIELD-HIT, GEANT4, FLUKA, and MCNPX. In this paper, we present an extensive bench marking of the calculated projectile fragmentation cross sections from the reactions of 200-1000 MeV/n He, C, N, O, Ne, Si,Ar, and Fe, which are relevant to space radioprotection, using PHITS, FLUKA, HETC-HEDS, and MCNPX_HI, against measurements performed by C. Zeitlin et al, at LBNL. The influence of the different models used in the different transport codes on the calculated results is discussed.