PHITSにおける物理・化学過程のシミュレーションコードの開発状況

Current development status of simulation code for physical and chemical processes in PHITS

松谷 悠佑  ; 甲斐 健師   ; 吉井 勇治*; 楠本 多聞*; 赤松 憲*; 平田 悠歩   ; 佐藤 達彦   

Matsuya, Yusuke; Kai, Takeshi; Yoshii, Yuji*; Kusumoto, Tamon*; Akamatsu, Ken*; Hirata, Yuho; Sato, Tatsuhiko

細胞死や突然変異などの放射線影響の発生メカニズムの解明には、それら初期過程である原子間相互作用(物理過程)やラジカル反応(化学過程)の評価が重要である。近年、粒子・重イオン輸送汎用モンテカルロコードであるPHITSコードでは、それら過程を詳細に模擬するシミュレーションコードを開発した。そこで本発表では、人体における放射線の物理過程が計算可能な飛跡構造解析モード(PHITS-ETS・PHITS-KURBUCモード)、ならびにラジカルの生成・拡散・反応が指定可能なケミカルコード(PHITS-Chemコード)の特徴や開発状況について紹介する。本発表により、生命科学や医療分野における放射線影響の正確な理解のみならず、原子力工学への一層の応用も期待できる。

To clarify the mechanisms on radiation-induced biological effects such as cell death and mutations, it is of importance to evaluate the initial processes such as atomic interactions (physical processes) and radical reactions (chemical processes). Recently, in the recent development of a general-purpose Monte Carlo code for radiation transport, PHITS, a detailed simulation codes that estimate these processes have been implemented. In this presentation, we will introduce the features and the current development status of the track-structure modes (i.e., PHITS-ETS and PHITS-KURBUC modes), that allows the calculation of the physical processes of radiation in the human body, and a chemical code (i.e., PHITS-Chem code) that enables simulating radicals dynamics after irradiation. This presentation would contribute not only to accurate understanding of radiation effects in life sciences and medical fields but also to further applications in nuclear engineering.