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野田 秀作; 橋本 慎太郎; 佐藤 達彦; 深堀 智生; 千葉 敏*; 仁井田 浩二*
no journal, ,
医療用電子加速器、高強度レーザー施設、材料・物性研究シンクロトロン加速器施設において発生した高エネルギー光子が、光核反応を起こし陽子や中性子を生成する。人体への線量評価や施設の遮蔽・防護設計を精度よく行うため、PHITSコードにおいて光核反応モデルの改良が必要とされている。本研究では、140MeVまでのエネルギーをもつ光子入射による光核反応を精度よく再現するために、評価済み光核反応データファイル(JENDL/PD-2004)を光核反応断面積に採用し、光子入射により励起された原子核の蒸発過程を核子入射による蒸発過程と区別できるように改良して、さらに準重陽子崩壊反応モデルのJQMDモデルへの組み込みを行った。これらの改良により、エネルギーが140MeVまでの光子入射をPHITSで取り扱うことが可能となり、例えば、C-12への20MeVから30MeVの光子入射に対する陽子及び中性子放出の実験データを非常によく再現することを確認した。
小川 達彦; 橋本 慎太郎; 佐藤 達彦; 仁井田 浩二*
no journal, ,
PHITSコードの放射線輸送計算モデルの高度化を目的として、脱励起モデルEBITEM(ENSDF-Based Isomeric Transition and isomEr production Model)を開発した。EBITEMは核破砕反応などの後に残された励起核が、
線を放出しながら脱励起する過程を再現するモデルであり、線スペクトルをより正確に求められることに加え、準安定核の生成も計算できる。従来困難であった低エネルギー状態での遷移シミュレーションは、エネルギー準位構造としてENSDF(Evaluated Nuclear Structure Data File)のデータを使用し、遷移確率は単核子近似により計算することにより、精度が大幅に向上した。EBITEMは平成25年8月に開催するPHITS講習会で公開されるPHITS2.6の新機能の一つとして実装されるため、講習会と同時開催される研究会で本モデルの紹介を行う。
遠藤 章; 佐藤 達彦
no journal, ,
人体内に取り込まれたCf-252、Pu-244の自発核分裂中性子から生成される二次荷電粒子による吸収線量、線エネルギー付与(LET)及び線質係数を、粒子・重イオン輸送計算コードシステムPHITSに組み込んだICRPリファレンスファントムを用いて詳細に解析した。標的臓器における吸収線量及び線質係数は、線源臓器からの距離の増加とともに減少することが分かった。標的臓器における二次荷電粒子のLET分布を分析した結果、線源臓器及びその近傍の臓器においては、エネルギー付与は線質係数の大きな様々な二次荷電粒子により生じている。これに対し、離れた臓器におけるエネルギー付与は、体内における中性子捕獲反応で発生した二次線の相互作用から発生する、線質係数の小さな電子によることを明らかにした。以上の解析から、全身にわたって平均した平均線質係数を算出し、それをフルエンスで重み付けした放射線加重係数と比較した結果、ICRP Publication 103で見直された中性子に対する放射線加重係数は、線質係数を反映した適切な値であることが分かった。