Recent updates and shielding benchmark of PHITS

PHITS近年の改良と遮蔽ベンチマーク

小川 達彦   ; 岩元 洋介   ; 橋本 慎太郎  ; 佐藤 達彦   ; 松田 規宏  ; 国枝 賢  ; elik, Y.*; 古館 直也*; 仁井田 浩二*; 古田 琢哉   ; 安部 晋一郎   ; 甲斐 健師   ; 松谷 悠佑  ; 平田 悠歩   ; Yo, R.; Tsai, P.-E.*; Ratliff, H.*; 岩瀬 広*; 坂木 泰仁*; 執行 信寛*; Sihver, L.*

Ogawa, Tatsuhiko; Iwamoto, Yosuke; Hashimoto, Shintaro; Sato, Tatsuhiko; Matsuda, Norihiro; Kunieda, Satoshi; elik, Y.*; Furutachi, Naoya*; Niita, Koji*; Furuta, Takuya; Abe, Shinichiro; Kai, Takeshi; Matsuya, Yusuke; Hirata, Yuho; Yo, R.; Tsai, P.-E.*; Ratliff, H.*; Iwase, Hiroshi*; Sakaki, Yasuhito*; Shigyo, Nobuhiro*; Sihver, L.*

原子力機構が中心となって開発を進めている汎用の放射線挙動解析コードPHITSについて、開発の最新状況と近年実施した遮蔽ベンチマークについて発表する。近年の重要な改良点は以下の通りである、(1)重陽子・アルファ粒子・光子に関する核データライブラリの読み込み機能の追加、(2)燃焼計算コードDCHAINの核データの更新、(3)系統的不確かさ評価機能の実装、(4)3次元ジオメトリビューアーPHIG-3Dの開発、(5)宇宙線ソース機能の開発、(6)飛跡構造解析モードの実装、(7)GUI版RT-PHITSの開発、(8)XorShift64アルゴリズムに基づく乱数生成アルゴリズムの実装、(9)ユーザー定義LETの設定機能、(10)EXFORの実験値を参照した核反応イベントを再現可能とする変換プログラムの開発、(11)光子からのミュー粒子対生成モデル実装。本発表ではさらに、岩元らの発表したSINBADに基づくPHITSのベンチマーク研究論文についても解説する。同論文では、エネルギースペクトルの正確な評価のためにはJENDL-4.0/HE等の高エネルギー核データライブラリの仕様が望ましいことが示された。

PHITS is a general-purpose radiation transport simulation code that has been developed mainly by JAEA in cooperation with domestic and foreign research institutes. We released the latest version, PHITS 3.27, in March 2022. Since SATIF-14 held in 3 years ago, following updates were implemented (1)Extension of the cross section data reading module, (2)Modernization of burn-up calculation code DCHAIN, (3)Functionality to calculate the dependence of the result on the input parameters, (4)Interactive 3D geometry viewer,PHIG-3D, (5)Cosmic ray source function, (6)Track-structure calculation models, which calculate the atomic-scale reactions of charged particles on event-by-event basis, for electrons, positions, and heavy ions, (7)GUI-version RT-PHITS development, (8)random number generation by Xor-shift64 algorithm, (9)User-defined stopping power reading module, (10)EXFOR data reading module, (11)Photon-induced mu-mu pair production model. In addition, a bench, ark study conducted by Iwamoto et al, is also presented to explain the importance of the new cross section reading module.