A Comparative study of space radiation organ doses and associated cancer risks using PHITS and HZETRN

PHITSとHZETRNを用いて計算した宇宙放射線被ばく臓器線量と発ガンリスクの比較

Bahadori, A. A.*; 佐藤 達彦   ; Slaba, T. C.*; Shavers, M. R.*; Semones, E. J.*; Baalen, M. V.*; Bolch, W. E.*

Bahadori, A. A.*; Sato, Tatsuhiko; Slaba, T. C.*; Shavers, M. R.*; Semones, E. J.*; Baalen, M. V.*; Bolch, W. E.*

NASAが宇宙放射線被ばく影響を評価する際に標準的に利用している1次元の決定論的コードHZETRNと、原子力機構が中心となって開発している3次元のモンテカルロ計算コードPHITSを用いて、宇宙放射線被ばくによる臓器線量を計算し、それに伴う発ガンリスクを比較した。両者の結果は概ね一致するものの、銀河宇宙線を模擬した特定の計算条件の場合には有意な差が見られることが分かった。この差は、両コードが採用する核反応モデルの違いに起因すると考えられる。本結果は、宇宙線被ばく線量評価の不確定性を議論する際、極めて重要となる。

In the present study, organ absorbed doses and dose equivalents are calculated for 50th percentile male and female astronaut phantoms using both the NASA High Charge and Energy Transport Code (HZETRN) to perform one-dimensional deterministic transport and using the Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS) to perform three-dimensional Monte Carlo transport. Code-to-code benchmarks allow for the comparison of differential quantities, such as secondary particle differential fluence, to provide insight into differences observed in integral quantities for particular components of the GCR spectrum.