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Tsai, P.-E.; Lai, B. L.*; Heilbronn, L.*; Sheu, R.-J.*; 小川 達彦
no journal, ,
薄膜ターゲットを用いた15種類の照射条件について、中性子生成断面積のベンチマークを実施した。条件は、核子当たり135
600MeVの
C, 
Ne, 
Ar, 
Kr, 
Xeイオン照射、
Li, C, Al, Cu, Pbターゲットを組み合わせたものである。実験値を4つのシミュレーション法(1)HITS 2.73 (JQMDとGEMモデル), (2)PHITS 2.82 (JQMD 2.0とGEMモデル), (3)FLUKA 2011.2c (RQMD 2.4とFLUKA脱励起モデル)、及び(4)MCNP6-1.0 (LAQGSM 03.03とGEM2モデル)による結果と比較した。本研究は計算コードユーザーだけでなく、PHITS-JQMDモデル開発者にとっても有益な情報をもたらすものであり、加速器施設安全や重粒子線治療、宇宙放射線科学の発展に資する将来の重イオン核反応物理モデルの改良へも寄与するものである。
岩元 洋介; 佐藤 達彦; 橋本 慎太郎; 小川 達彦; 古田 琢哉; 安部 晋一郎; 甲斐 健師; 松田 規宏; 細山田 龍二*; 仁井田 浩二*
no journal, ,
粒子・重イオン輸送計算コードPHITSは、加速器遮蔽設計、医学物理計算など様々な目的で利用されている。本研究では、最新のPHITSバージョン2.82を用いて、核反応による粒子生成断面積(47ケース)、中性子輸送(6ケース)及び電磁カスケード(12ケース)に対するベンチマーク計算を実施した。その結果、陽子、中性子、重イオン等の100MeV以上の高エネルギー入射反応については、PHITSは実験値を概ね再現したのに対し、100MeV未満のエネルギー域ではPHITSが設定を推奨している核内カスケードモデルINCL4.6の適用範囲外のエネルギー領域であるため再現性が悪いことがわかった。また、陽子-リチウム核反応による中性子エネルギースペクトルは、INCL4.6において軽い核種の核反応を正確に記述できないため実験値を再現しなかった。これらの課題については、評価済み核データJENDL4.0/HEをPHITSに組み込むことで改善する予定である。一方、電磁カスケードの計算値は実験値をよく再現した。本研究により、PHITSの様々な適用分野における計算精度を検証するとともに、現状の問題点を抽出でき、今後の効率的な改善の指針を得ることができた。