Implementation of a new function for handling nuclear data of outgoing particles and residual excitation states in PHITS

PHITSにおける放出粒子および残留核の励起状態に関する核データを取り扱う新機能の実装

古田 琢哉   ; 橋本 慎太郎  ; 小川 達彦   ; 谷村 嘉彦   

Furuta, Takuya; Hashimoto, Shintaro; Ogawa, Tatsuhiko; Tanimura, Yoshihiko

物質に対する中性子照射から荷電粒子が放出される反応において、放出粒子と特定の励起状態にある残留核を同時に扱う核データライブラリを組み込むための新機能を、モンテカルロシミュレーションコードである 粒子・重イオン輸送計算コードPHITSに実装した。本機能により、残留核の生成および脱励起ガンマ線の放出を考慮しつつ、各事象における全エネルギーおよび運動量保存を満たした上で、核データライブラリに基づく放出粒子のエネルギースペクトルおよび角度分布の高精度な予測が可能となる。この機能を用いることで、検出器応答や材料中の放射線損傷の高精度シミュレーションが実施できる。

A new function to incorporate nuclear data libraries with outgoing particles plus residual nuclei in specific excitation states for neutron-induced reactions has been implemented in a Monte Carlo simulation code, Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS). With this function, accurate predictions of outgoing particle spectra and angular distributions according to the nuclear data libraries become possible, while accounting for production of residual nuclei and de-excitation gammas, conserving total energy and momentum in each event. This feature allows users to perform high-precision simulations of detector responses and radiation damage in materials.