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松谷 悠佑; 赤松 憲*; 小川 達彦; 中野 敏彰*; 鹿園 直哉*; 甲斐 健師; 佐藤 達彦
no journal, ,
細胞死などの後発の放射線影響は、放射線飛跡上で誘発する初期のDNA損傷数やその複雑さと深い関わりがある。そのため、モンテカルロシミュレーションに基づくDNA損傷解析は、世界的に注目されている研究テーマである。そこで本研究では、汎用放射線挙動解析コードであるParticle and Heavy Ion Transport code System(PHITS)で計算されるDNAスケールの飛跡構造解析結果に基づき、DNA損傷収量を推定するモデルを開発した。この開発モデルでは、付与エネルギーあたりの電離・励起数やそれらの距離を解析することで、電子線・陽子線・
線・炭素線に対する一本鎖切断や二本鎖切断の収率を予測することに成功した。また、電離や励起の空間距離は、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)法で実測された脱塩基損傷(APサイト)間の距離に対応することが確認された。本開発コードにより、放射線の飛跡構造と生物影響の正確な理解に貢献することが期待される。
線ライブラリを用いたAmBe線源等の計算小川 達彦
no journal, ,
PHITSコードを用いた、アルファ線放出アクチノイドと低中性子分離エネルギーの軽核(主にベリリウム)から成る複合中性子源のシミュレーション手法を開発した。アクチノイドからのアルファ線放出はPHITSのRI線源機能で計算し、放出されたアルファ線はアクチノイド粒子内を通過する。軽核に到達するまでのアクチノイドによる阻止能は、PHITSに実装されたATIMA拡張版を用いて評価する。さらに、アルファ線と軽核の反応断面積にはJENDL-5核データライブラリを採用した。従来の手法と比較し、本手法はアクチノイド粒子径依存性、絶対中性子放出強度、放出光子のエネルギースペクトル、中性子多重度、時間構造といった多様なソース特性を、ほとんど近似なしに予測可能である。また、JENDL-5のデータが存在すれば、軽核はベリリウムに限定されず、フッ素や炭素13も扱えるため、一般的なAmBe線源に加え、AmFやPuC-13線源の計算も実現する。本発表では、この計算手法の詳細、計算精度、そして実用上の注意点について解説する。
松田 規宏; 平尾 好弘*; 延原 文祥*
no journal, ,
日本原子力学会放射線工学部会「簡易遮蔽計算コードレビューワーキンググループ」では、新設した簡易遮蔽計算コードPOKERに係る妥当性検証活動の一環として、原子力第一船むつの遮蔽効果確認実験で実施された光子の「コンクリート透過実験」を対象としたベンチマーク解析が行われてきた。本実験はJRR-4の散乱実験室で実施されたもので、遮蔽体となる普通コンクリートは125cm厚まで、重コンクリートは100cm厚までの透過光子の線量率が報告されており、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いた解析では、普通コンクリートに対する測定結果に対して10%以下の誤差で精度良く再現することを確認した。本発表では、ベンチマーク実験の概要とともに、PHITSコードによる解析結果を報告する。
平田 悠歩; 甲斐 健師; 小川 達彦; 松谷 悠佑*; 佐藤 達彦
no journal, ,
放射線が生体や材料に及ぼす影響とその発生機序を評価するためには、放射線のエネルギーが物質に付与される過程を解析する必要がある。このような解析を可能とするため、PHITSには飛跡構造解析モードが実装されており、放射線と物質との相互作用を逐次的に追跡することで、ナノスケールでの高分解能なシミュレーションが可能である。本モードは、通常の連続的なエネルギー損失モデルでは捉えられない粒子の微細な軌跡や局所的なエネルギー付与密度の評価を可能とし、DNA損傷の初期過程の再現、放射線検出器の応答解析、材料損傷の評価など、幅広い応用が展開されている。本発表では、PHITSにおける飛跡構造解析モードの概要とその応用事例について紹介する。
佐藤 達彦
no journal, ,
第2回EGS5-Geant4-PHITS合同研究会の冒頭に、各コードの開発状況などを説明するセッションがある。本発表は、そのセッションにて2025年4月に公開したPHITS最新版(ver.3.35)の特徴について説明する。