研究課題
基盤研究(C)
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、ナノスケールの微視的空間内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。これは、放射線作用がミクロな物理的現象であるにも関わらず、その主体となる低速電子の放射線作用が未解明要素を多く含むためである。本研究では、PHITSの低速電子挙動計算機能を開発し、微視的複雑体系における放射線作用を計算可能にする。これまで計算が困難であったイオン照射によるDNAの複雑損傷機構解明を目指す。更に、様々な物質に対する電子衝突断面積データを開発することで、本計算機能の波及効果を狙う。
今日まで、水における低エネルギー電子の挙動を模擬する飛跡構造コードは複数開発されているが、これらの計算コードは複雑体系を自由に模擬できず、基本的に10eV程度までしか電子挙動を計算しない。本研究は、電子の熱平衡化までを目標とし、非常に独創的且つ画期的である。更に、本研究は水以外の物資も適用可能にする計画を進めるため、これまで着手できなかった物質に対する放射線作用・加熱機構解明に強く関与する。PHITSは一般公開されているため、ナノスケールの物理・化学現象を対象とする研究者が、計算の専門家に頼らずとも、実験デザインや解析が可能になるため、本研究の意義は非常に高い。
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