PHITS ver.3.27の概要
PHITS開発チーム一同
2022/031

最近の更新履歴

2019年04月： 輸出管理規定を変更し海外へ直接配布開始
2019年11月： PHITS 3.17を講習会で配布開始
2020年04月： PHITS 3.20をRISTに登録
2020年10月： PHITS 3.22を講習会で配布開始
2021年03月： PHITS 3.24をRISTに登録
2022年03月： PHITS 3.27をRISTに登録

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PHITSユーザー数の変化
機関数

40
教育版（2013年度以降）

35機関

20

ユーザー数

06000

5228名

国内（2010年度以降）
国外（2019年度以降）

4000
2000
02010

1377名

2012

2014

2016
年

2018

2020

2022

PHITSユーザー数*6,000名突破！！
*国内：PHITS講習会に参加，もしくはRISTを通してPHITSを入手した人数
国外：2019年度以降に原子力機構より直接入手した人数

3国別ユーザー数（2019年度以降）

Top 10 countries
Country

2019年度以降の国別ユーザー数**2022年3月14日時点、所属機関の国でカウント

3年間で59ヶ国から3,082名が新規ユーザー登録！

#users

Japan

1709

Indonesia

179

United States

162

Argentina

89

Myanmar

87

South Korea

84

France73

Philippines

60

China

57

Germany/Italy44

https://phits.jaea.go.jp/usermap/PHITS_map_userbase.html

4物理モデル（奨励設定）
中性子

陽子・π粒子（その他の核子）

重イオンμ粒子

1 TeV/u
1 TeV
核内カスケード模型 JAM
JAMQMD
仮想光子
核反応+ GEM
3.0 GeV + 蒸発模型 GEM
JAM/
量子分子
d
核内カスケード模型 INCL4.6
動力学模型 JQMD
+t+
JQMD
蒸発模型 GEM 3
GEM+
He200 MeV
200 MeVGEM
JENDL-4.0/He α 10 MeV/u20 MeV
ATIMA
1 MeV

電子・陽電子光子

低 ← エネルギー → 高

1 TeV

核データライブラリ
JENDL-4.0
0.01 meV

電離損失 ATIMA
1 keV

or *飛跡構造解析 KURBUC+
オリジナル

1 TeV

EGS5

光核反応
JAM/
EPDL97 JQMD
+orGEMEGS5+
JENDL+NRF

1 keV

ミューオン *飛跡構造
原子生成+
解析
核反応による２次粒子を特定可能 捕獲反応 1 meV

イベントジェネレータモード：

1 keV*水中のみ対応

PHITS3.27に組み込まれた物理モデルとその適用エネルギー範囲
遮へい計算など*にJENDL-4.0/HEの利用を奨励*医学物理計算などイベントジェネレータが必要な計算は、引き続き核反応モデルの利用を奨励

5

最近の改良点
PHITS3.24からの主な変更点（担当者）
 汎用飛跡構造解析コードITSARTの実装（小川、平田、松谷、甲斐） 重陽子・α粒子・光子に対する核データライブラリ読込機能の開発（佐藤）*1)
 高エネルギー核データ自動検索機能の導入（佐藤）*2)
 EXFORから[frag data]を自動作成するプログラムの開発（橋本） *2)
 GUI版RT-PHITS（β版）の開発（古田、佐藤） 1つのTallyで指定可能な粒子数（part）制限の廃止（佐藤） *2)
 高エネルギー核データを使ったイベントジェネレータモードの開発（佐藤） *2)
 [t-yield]及び[t-dchain]の省メモリ化及び計算時間短縮（佐藤） *2)
 RI線源で全ての放出粒子を自動で考慮する機能の導入（安部）*3)
 Anatally機能の全てのタリーへの対応（橋本）*3)
 熱中性子散乱則の新フォーマット対応（佐藤）*4)
 宇宙線線源モードに低地球軌道（LEO）モードを追加（佐藤）
1.
2.
3.
4.

（株）ナイス及び（株）ASTOM R&Dの協力により実施（一財）RISTの協力により実施
原子力機構・システム計算科学センターの支援のもとRISTの三浦孝充氏の協力により実施
European Spallation Source (ESS)のJosé Ignacio Marquez Damian博士の協力により実施6

汎用飛跡構造解析モードITSARTの実装
 任意のイオン・標的物質に使える飛跡構造解析モード ITSARTを実装 陽子・イオンが原子と衝突する個々の反応を、水以外でも計算できる
ケイ素中 1MeV 陽子線と二次電子の飛跡

通常計算 : ATIMA+[Delta-ray]

汎用飛跡構造解析コード

使い方 [Track structure]にて、mID = -1 とした領域で動作する
 [Track structure]にて、mID = 1 とした領域も、ETS、KURBUCの適用範囲外で動作する
 化合物・混合物の場合、[Material] でchem = H2O 1.0 N2 2.0など組成を指定すると、分子構造を考慮できる。
*T. Ogawa, Y.Hirata, Y.Matsuya, T.Kai, Scientific Reports, 24401 (2021)7重陽子・α粒子・光子用核データライブラリ読込機能 読込可能なフォーマットはACEフォーマット（中性子・陽子ライブラリと同じ）
 重陽子に対するライブラリJENDL/DEU-2020*をXSフォルダに格納 光子・α粒子に対しては、ENDFやTENDLなど外部ライブラリの利用を想定

厚い9Be（左図）とC（右図）標的における重陽子入射反応の中性子スペクトル
従来は[frag data]形式のデータのみ利用できたが、より詳細なACEフォーマット形式に変更*S. Nakayama et al., J. Nucl. Sci. Technol. 58(7), 805-821 (2021)

8

高エネルギー核データ自動検索機能の導入
高エネルギー核データライブラリ検索条件
 陽子ライブラリ：dmax(1)>0
 中性子ライブラリ：dmax(2) > 20
 重陽子ライブラリ：dmax(15) > 0
 α粒子ライブラリ：dmax(18) > 0
 光核反応ライブラリ：
dpnmax > 0 & ipnint = 1

PHITS+JENDL-4.0/HEを用いた遮へい計算用包括的ベンチマーク

Yes各核種に対してlibで指定した拡張子を持つライブラリをアドレスファイル（xsdir）から自動検索

有無高エネルギー

 通常ライブラリ（中性子）p(52MeV)→C反応による中性子フルエンス

ライブラリ 核反応モデル（その他）

Y. Iwamoto et al., J. Nucl. Sci. Technol.,
DOI:10.1080/00223131.2021.1993372

JENDL-4.0/HEなど高エネルギー核データを簡単に利用できるようになり、遮へい計算などイベントジェネレータを必要としない計算の奨励設定に採用
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実験データ変換ツールExfor2fragの開発
 EXFOR*から入手した実験データを[frag data]用ファイルに変換
 実験データを参照した核反応イベントを再現可能* https://www-nds.iaea.org/exfor/

変換

16O(p,x)1H反応のEXFORファイル（左図）を[frag data]ファイル（右図）に変換

 [frag data]セクションにて、作成されるfragdata.datファイルをopt=5として設定する
詳しくは phits/utility/exfor2frag を参照

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RT-PHITSの開発
RadioTherapy package based on PHITSDICOMデータ（RT-Plan, PET-Image, CT-Image, RT-Structure, RT-Dose）
放射線治療計画

標的核医学治療or
RT-PHITS（Plan2PHITS, PET2PHITS, CT2PHITS, PHITS2DICOM）

一般DICOMソフト

開発中

or
中間ファイル （ビーム体系、 線源情報、 患者体系、タリー設定）
詳細解析

InputCreater4PHITS• ３次元表示• DVH 解析

PHITS input

位相空間ファイル

PHITS
phits/utility/RT-phits

線量分布11

GUI版RT-PHITS（β版）の開発
RadioTherapy package based on PHITS Python tkinter GUIによるRT-PHITSの動作支援
 インタラクティブな操作による分布の確認や解析が可能

PET画像による放射能分布の表示

CT画像上に線量分布を表示

インタラクティブ入力・設定

ビーム機器形状表示（開発中）

DVH解析

詳しい使い方はphits/utility/RT-phits/RTphitsGUI.pptxを参照

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今後の予定飛跡構造解析モードの拡張 個別対応元素の拡充（生命・検出器・半導体材料など）
 ITSARTの励起反応への適用（現在は電離のみ）
 物質生命科学とのカップリングモジュール開発

核データ親和性の向上
 JENDL-5.0、光核反応ライブラリのパッケージ組込

ユーザー支援機能の拡充
 入力ファイル作成を支援する専用エディタの開発
 RT-PHITSの改良

計算精度の向上
 JQMD ver. 2.0の高速化と高精度化
 包括的V&Vと統計・系統誤差評価方法の拡張
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