Computational analysis of mean-quality factors inside astronauts for various flight conditions using PHITS

PHITSを用いた宇宙飛行士内の平均線質係数の飛行条件に対する依存性の解析

佐藤 達彦   ; 遠藤 章   ; Sihver, L.*; 仁井田 浩二*

Sato, Tatsuhiko; Endo, Akira; Sihver, L.*; Niita, Koji*

宇宙飛行士の宇宙線被ばくリスク評価は、有人宇宙ミッションを計画するうえで不可欠となる。そのためには、被ばくによる人体内の吸収線量のみならず、それに寄与する宇宙線の平均線質係数も評価する必要がある。それらの値を測定するため数多くの宇宙実験が行われてきたが、その結果は、吸収線量に関しては比較的一致するものの、平均線質係数に関しては、測定値同士でかなりの差があることが報告されていた。そこでわれわれは、原子力機構が中心となって開発した放射線挙動解析コードPHITSと被ばく線量換算係数データベースを用いて宇宙飛行士の平均線質係数の飛行条件に対する依存性を解析し、これまで報告されてきた測定値同士の差が飛行条件の違いでは説明できないことを明らかにした。この結果は、平均線質係数に対する測定値の再解析が必要なことを意味している。発表では、その解析手法及び結果について詳しく説明する。

We estimated the doses and dose equivalents for various organs by multiplying the fluence-to-dose conversion coefficients in the units of Gy.cm and Sv.cm, respectively, with cosmic-ray fluxes inside spacecraft. The cosmic-ray fluxes were calculated by the PHITS code for various flight conditions, changing the shielding thickness and the altitude of spacecraft as well as the solar modulation. The accuracy of this calculation procedure was well verified in our previous papers [3,4]. Based on these results, the dependences of the mean quality factors on the flight conditions were analyzed. It is found from the analysis that the mean quality factors are approximately 2.1 for a typical flight condition, and become larger with increase of the shielding thickness and decrease of the flight altitudes.