PHITSのミューオン輸送計算機能とその応用

Improvement and application of muon transport models implemented in the PHITS

安部 晋一郎   

Abe, Shinichiro

近年、ミューオンの応用研究が様々な分野で活発に進められており、ミューオン核データの整備も検討されている。放射線挙動解析コードPHITSには負ミューオン原子核捕獲反応モデルが搭載されているが、二次軽粒子生成を過小評価する課題があった。本研究では、PHITSの負ミューオン原子核捕獲反応モデルの改良として、JQMDモデルに表面合体モデル(SCM)を適用するとともに、励起関数にメソン交換流(MEC)の成分を考慮することで、高エネルギー核子放出および軽複合粒子放出の過小評価を改善した。また改良したモデルを用いてソフトエラーシミュレーションを行った結果、メモリアレイ周辺で負ミューオンが停止するような条件ではモデルの改良によってSEUイベント断面積が1050%程度増加することを明らかにした。

Recently, muons are applied to various kinds of research fields, and the development of muon nuclear data is considered. The model for negative muon capture reaction implemented in PHITS has been underestimate the measured data for productions of secondary light particles. We applied the surface coalescence model (SCM) to the JQMD model and implemented the effect of meson exchange current (MEC) in the excitation function. The SCM improved productions of light complex particles, and the consideration of the MEC process in the excitation function improved productions of high energy nucleons. The improved model was applied to the soft error simulation. It was found that SEU event cross sections increase about 10 50% when the negative muon stop around the memory array.