Method for the prediction of the effective dose equivalent to the crew of the International Space Station

国際宇宙ステーション乗組員の実効線量当量を予測する手法

El-Jaby, S.*; Tomi, L.*; Sihver, L.*; 佐藤 達彦   ; Richardson, R. B.*; Lewis, B. J.*

El-Jaby, S.*; Tomi, L.*; Sihver, L.*; Sato, Tatsuhiko; Richardson, R. B.*; Lewis, B. J.*

国際宇宙ステーション(ISS)では、組織等価比例計数管(TEPC)を用いてその内部の周辺線量当量が常時モニタリングされているが、TEPCの測定値より乗組員の実効線量当量を簡便に導出する手法はこれまで存在しなかった。そこで、本研究では、PHITSを用いて計算した銀河宇宙線と捕捉陽子線のアルミ遮へい体内でのフラックスと、陽子・中性子・粒子に対する線量換算係数より、周辺線量当量から実効線量当量に変換する手法を構築した。この手法を用いた解析により、ISS乗組員の実効線量当量は、TEPCで測定した周辺線量当量よりも10%から30%低く、その大部分は銀河宇宙線による寄与であることが分かった。

This paper describes a methodology for assessing the pre-mission exposure of space crew aboard the International Space Station (ISS) in terms of an effective dose equivalent. In this approach, the PHITS Monte Carlo code was used to assess the particle transport of galactic cosmic radiation (GCR) and trapped radiation for solar maximum and minimum conditions through an aluminum shield thickness. From these predicted spectra, and using fluence-to-doseconversion factors, a scaling ratio of the effective dose equivalent rate to the ICRU ambient doseequivalent rate at a 10 mm depth was determined. Only contributions from secondary neutrons, protons, and alpha particles were considered in this analysis.