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遠藤 章; 山口 恭弘; 佐藤 理*; 石榑 信人*
ウラン加工工場臨海事故に対する環境測定・線量推定 (NIRS-M-150), p.163 - 175, 2000/00
JCO臨界事故において、沈殿槽周辺で作業を行っていた2名の作業者については、中性子及び
線混在場で著しい不均等被ばくを受けたことが、臨床症状に深く関係していたと考えられている。そのため、身体部位ごとの中性子、線それぞれの線量寄与と、症状との関係を明らかにすることは極めて重要である。そこで、モンテカルロ計算手法及び数学ファントムを用い、作業時の位置及び姿勢を模擬した臨界事故時の詳細線量評価手法を開発し、人体内の線量分布、
Na生成量等に関する解析を実施した。本解析結果は、高線量被ばくがもたらす医学的影響の解明及びその治療法の進歩に寄与するものと考えられる。
甲斐 健師; 小川 達彦; 安部 晋一郎; 佐藤 達彦
no journal, ,
ナノスケールの微視的な空間領域で誘発される放射線作用の研究では、1keV以下の低エネルギー電子による挙動やエネルギー付与を解明することが重要となる。しかしながら、現状の放射線挙動計算コードは、このような低エネルギー電子の物質中における挙動を正確に模擬することができない。そこで、この課題を解決するため、飛跡構造コードの開発を進め、PHITSコードへの実装を計画している。開発した飛跡構造コードを利用し、水中における低エネルギー電子の微視的挙動について計算した結果、従来予測と異なり、電子の熱化は水和前電子生成と同時に進行することを理論的に予測することができた。本講演では、飛跡構造コードを用いた研究成果とともに、PHITSへの実装や機能の拡張等の今後の展望を報告する。
甲斐 健師
no journal, ,
PHITS等の放射線輸送計算コードは低速電子の微視的挙動を模擬できないため、ナノスケールの放射線作用が解析困難である。そこで、それらを計算可能にする動的モンテカルロコードを開発している。本講演では、本計算コードで利用している水の電子衝突断面積の計算法や電子の動的挙動計算法について説明する。本計算コードを利用した結果として、水中における1次電子線輸送計算及び低速2次電子の減速過程についての結果を示す。その計算結果を基にDNA損傷推定を実施したところ、細胞死や染色体異常のような放射線生物影響が誘発されると考えられる新たな複雑DNA損傷機構が見出された。これらの研究成果の他、本計算コードのPHITSへの実装、今後の拡張計画を報告する。
甲斐 健師; 佐藤 達彦; Liamsuwan, T.*; Nikjoo, H.*
no journal, ,
放射線と物質の相互作用研究において、PHITSのような汎用放射線輸送計算コードは、センチメートルスケールの複雑体系における線量評価と共に、ナノスケールの微視的空間領域で誘発される放射線作用を研究する分野への適用も期待されている。そのため、これまでの電子に加えて、陽子及び炭素イオンの微視的挙動及び分子レベルのエネルギー付与量(電離や電子的励起)を解析するため、飛跡構造計算機能を高度化して、PHITSへ実装した。PHITSはこれまで細胞レベルのエネルギー付与計算が限界であったが、高度化した飛跡構造計算機能を適用することで、分子レベルの放射線分解・反応が関与するDNA損傷の推定等への適用が期待される。
甲斐 健師; 松谷 悠佑; 佐藤 達彦
no journal, ,
放射線と物質の相互作用研究において、PHITSのような汎用放射線輸送計算コードは必要不可欠な技術となっている。これらのコードは、生体との作用に関する研究という観点では、臓器や組織スケールのマクロな三次元体系での線量評価等とともに、DNA損傷のようなナノスケールの微視的空間領域で誘発される放射線作用の研究への適用も期待されている。そこで、近年、このスケールでの放射線挙動を解析できる飛跡構造解析モードを開発し、PHITSへ実装し、公開してきた。本研究で、当該モードにより電子線照射に対するDNA損傷の収量をシミュレーション予測し、実験値と比較検証した結果、両者は良く一致した。これにより、従来のPHITSでは、細胞レベルのエネルギー付与計算までが限界であったが、飛跡構造解析モードの利用により、分子レベルの放射線分解が関与するDNA損傷の推定が可能になったことが検証された。
遠藤 佑哉; 山口 克彦*; 高瀬 つぎ子*; 植頭 康裕; 塚田 祥文*
no journal, ,
2011年の東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所事故を受け、環境省は、年間追加被ばく線量が20mSv/年未満である地域については、長期的な目標として追加被ばく線量が年間1mSv以下になることを目指すとの基本方針を示した。しかし、現在はこの年間追加被ばく線量の計算において、空気カーマ, 周辺線量当量及び実効線量が同一なものとして扱われていることが多い。また、環境中に放出された
Cs及び
Csは、その物理学的半減期が異なることから、空気カーマ及び周辺線量当量から実効線量への換算係数が時間経過とともに変化する。そこで、経時変化に対応したこれらの関係性から換算係数を求めるため、比較的一様に放射性セシウムが沈着したと考えられる帰還困難区域内にある農地を選定した。実環境での土壌中放射性セシウムからの放射線をモンテカルロ放射線輸送計算コードPHITSを用いて模擬し、本シミュレーションにより得られた計算結果と実測値を比較することで、空気カーマ, 周辺線量当量及び実効線量の関係性について検証する。
遠藤 佑哉; 植頭 康裕; 高瀬 つぎ子*; 山口 克彦*; 塚田 祥文*
no journal, ,
2011年の東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所事故を受け、環境省は、追加被ばく線量が20mSv/年未満である地域については、長期的な目標として、追加被ばく線量が1mSv/年以下になることを目指すとの基本方針を示した。しかし、現在はこの年間追加被ばく線量の計算において、周辺線量当量率(H*(10))と実効線量が同一なものとして扱われていることが多い。また、環境中に放出されたCs及びCsは、物理学的半減期が異なることから、空気カーマ率及び周辺線量当量率から実効線量への換算係数が時間経過とともに変化することが予想される。本報では、野外における実測及びシミュレーションにより調査した、時間経過を踏まえた実効線量換算係数の変化について報告する。
甲斐 健師
no journal, ,
放射線と物質の相互作用研究において、PHITSのような汎用放射線輸送計算コードは、マクロな複雑体系における線量評価と共に、DNA損傷のようなナノスケールの微視的空間領域で誘発される放射線作用研究への適用も期待されている。そこで、PHITSにおける飛跡構造解析モードを開発した。PHITSはこれまで細胞レベルのエネルギー付与計算が限界であったが、飛跡構造解析モードを開発したことで、分子レベルの放射線分解が関与するDNA損傷の推定が可能になった。本発表では、開発した電子・イオンの飛跡構造解析モードの利用方法について紹介することで、PHITSの新たなユーザー獲得を狙う。
橋本 慎太郎; 佐藤 達彦; 岩元 洋介; 小川 達彦; 古田 琢哉; 安部 晋一郎; 甲斐 健師; 松谷 悠佑; 松田 規宏; 平田 悠歩; et al.
no journal, ,
PHITSは、国内外の研究機関と協力し原子力機構が中心となって開発を進めている汎用の放射線挙動解析コードである。あらゆる物質中の様々な放射線の振る舞いを模擬することができるため、理学,工学,医療といった幅広い分野で7,000名以上の研究者・技術者に利用されている。おおよそ年1回の頻度で高度化を進めており、最新版となるPHITS version 3.27を2022年3月に公開した。PHITS version 3.27の前バージョンからの主な改良点として、(1)任意物質における飛跡構造解析モードITSARTの実装、(2)重陽子・アルファ粒子・光子に関する核データライブラリの読み込み機能の追加、(3)利用可能な高エネルギー核データの自動検索機能の追加、(4)EXFORの実験値を参照した核反応イベントを再現可能とする変換プログラムの開発、(5)GUI版RT-PHITSの開発、(6)系統的不確かさ評価機能(Anatally)の全タリーへの拡張等がある。本発表では、飛跡構造解析モードによる計算結果等を示すことで、追加した機能の特長を紹介するとともに、今後の開発計画も報告する。
小川 達彦; 岩元 洋介; 橋本 慎太郎; 佐藤 達彦; 松田 規宏; 国枝 賢; 
elik, Y.*; 古館 直也*; 仁井田 浩二*; 古田 琢哉; et al.
no journal, ,
原子力機構が中心となって開発を進めている汎用の放射線挙動解析コードPHITSについて、開発の最新状況と近年実施した遮蔽ベンチマークについて発表する。近年の重要な改良点は以下の通りである、(1)重陽子・アルファ粒子・光子に関する核データライブラリの読み込み機能の追加、(2)燃焼計算コードDCHAINの核データの更新、(3)系統的不確かさ評価機能の実装、(4)3次元ジオメトリビューアーPHIG-3Dの開発、(5)宇宙線ソース機能の開発、(6)飛跡構造解析モードの実装、(7)GUI版RT-PHITSの開発、(8)XorShift64アルゴリズムに基づく乱数生成アルゴリズムの実装、(9)ユーザー定義LETの設定機能、(10)EXFORの実験値を参照した核反応イベントを再現可能とする変換プログラムの開発、(11)光子からのミュー粒子対生成モデル実装。本発表ではさらに、岩元らの発表したSINBADに基づくPHITSのベンチマーク研究論文についても解説する。同論文では、エネルギースペクトルの正確な評価のためにはJENDL-4.0/HE等の高エネルギー核データライブラリの仕様が望ましいことが示された。