Radiation transport calculations for cosmic radiation

宇宙線の輸送計算

遠藤 章   ; 佐藤 達彦   

Endo, Akira; Sato, Tatsuhiko

宇宙船の内部には、宇宙起源の一次放射線とそれが宇宙船の壁,機器等と相互作用した結果発生するさまざまな二次放射線が混在している。宇宙飛行士の体内の放射線場は、身体の自己遮へいや宇宙線が体内で引き起こす原子核反応により、体外の放射線場とは異なる。物質中における陽子,高エネルギー重イオン、また、それらが原子や原子核との相互作用により生成する二次放射線の輸送をシミュレーションするさまざまな計算コードが、これまでに開発されてきた。これらのコードは、宇宙船や宇宙基地の遮へい計算,放射線検出器の応答評価,臓器線量の解析等、宇宙における放射線防護に利用されている。本発表では、宇宙線の輸送計算に使われる手法と計算コードに焦点をあて、それらを用いた宇宙船内の放射線場の解析,臓器線量や線質係数の評価,ICRPのリファレンスファントムを用いた線量換算係数の計算についてレビューする。

Radiation environment inside spacecrafts includes the primary radiation in space and secondary radiation produced by the interaction of the primary radiation with the equipment of the spacecrafts. Radiation fields inside astronauts are different from those outside them, because of the body-self shielding as well as the nuclear reactions occurring in the human body. Several computer codes have been developed to simulate the coupled transport of proton, heavy ions, and the secondary radiation produced in matter, and applied to space radiation protection: shielding design of spacecrafts, simulation of detector response, and analysis of organ doses in the human body. The presentation will focus on the methods and computer codes for radiation transport calculation of cosmic radiation, and their application to analysis of radiation fields inside spacecrafts, evaluation of organ doses and quality factors, and calculation of dose conversion coefficients using the ICRP reference phantoms.