Intranuclear cascade with emission of light fragment code implemented in the transport code system PHITS

粒子輸送計算コードPHITSにおける軽フラグメント放出を伴う核内カスケードコード

澤田 雄介*; 魚住 祐介*; 野ヶ峯 翔*; 山田 剛広*; 岩元 洋介   ; 佐藤 達彦   ; 仁井田 浩二*

Sawada, Yusuke*; Uozumi, Yusuke*; Nogamine, Sho*; Yamada, Takehiro*; Iwamoto, Yosuke; Sato, Tatsuhiko; Niita, Koji*

軽フラグメント放出を伴う核内カスケードコード(INC-ELF)を開発し、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSに実装した(ELF/PHITS)。INC-ELFは、核破砕反応から放出される軽フラグメント放出を記述するために、核内カスケードモデルの枠組みにおける核子間の相関と、3GeVまでの高エネルギー領域におけるパイオン,デルタ粒子,粒子などの中間子生成を取り扱う。ELF/PHITSの精度検証のために、高エネルギー陽子入射核反応に対する陽子,中性子,重陽子,ヘリウム,パイオン等の二次粒子生成二重微分断面積を計算し、過去の実験データとの比較・検討を行った。その結果、ELF/PHITSは、実験データの不足から検証できなかった高エネルギークラスタ生成を除いて、ほぼすべての反応において実験値をよく再現することがわかった。

The Intranuclear cascade with emission of light fragment (INC-ELF) code has been developed and implemented in the particle and heavy ion transport code system (PHITS). The INC-ELF code explicitly includes nucleon correlations within the framework of the INC model to describe light fragment emissions from nuclear spallation reactions. In addition to the degrees of freedom of nucleons, the developed code also accounts for pions, and , and it can cover the energy range up to 3 GeV. The predictive capabilities of the ELF/PHITS system have been verified through comparison with a diverse set of experimental observations. As a result, our ELF/PHITS code has demonstrated strong predictive capability for all of these data, although areas requiring future study remain due to the lack of experimental data on high-energy cluster production.