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Simulation of the radiation environment inside ISS using the PHITS code

PHITSコードを用いた国際宇宙ステーション内の放射線環境シミュレーション

佐藤 達彦   ; 永松 愛子*; 武田 和雄*; 仁井田 浩二*; Puchalska, M.*; Sihver, L.*

Sato, Tatsuhiko; Nagamatsu, Aiko*; Takeda, Kazuo*; Niita, Koji*; Puchalska, M.*; Sihver, L.*

宇宙飛行士の宇宙線被ばく線量評価は、長期滞在型ミッションを計画する上で極めて重要となる。そこで、原子力機構では、宇宙航空研究開発機構(JAXA)との共同研究の一環として、国際宇宙ステーション(ISS)きぼうモジュール内の宇宙線環境シミュレーションモデルを開発した。シミュレーションモデルは、原子力機構が中心となって開発した粒子・重イオン輸送計算コードPHITSと、JAXAが中心となって開発した仮想ISSモジュール群により構成される。開発したモデルの精度検証を、きぼうモジュール内で実施した2つの放射線計測実験(Area PADLES及びMATROSHKA-Kibo)結果を用いて実施した。その結果、開発したモデルは、捕捉陽子の東西効果やきぼう以外のモジュールの存在などを考慮することにより、それら実験値を精度よく再現できることが分かった。

Estimation of doses for astronauts due to space radiation exposure has been an essential issue in the planning of long-term space missions. For that purpose, we developed a simulation tool for estimating radiation environments as well as doses for astronauts stayed in the Kibo module in ISS. The tool consists of the Particle and Heavy Ion Transport Simulation code, PHITS, in combination with the virtual Kibo module developed by JAXA. The accuracy of the simulation was examined on the basis of the experimental data obtained from the Area PADLES and MATROSHKA-Kibo measurements. It was found from the examination that the calculated doses agree with the measured data fairly well. The results of the examination also suggested that the considerations of the east-west asymmetry and the existence of other modules are important to reproduce the location-dependence of doses inside the Kibo module.

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