การศึกษาเปรียบเทียบโปรแกรมฟิทส์และฟลุก้าเพื่อประเมินประสิทธิภาพการกําบัง รังสีคอสมิกของวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำและเลขมวลน้อย

บทคัดย่อ

โปรแกรมขนส่งแบบมอนติคาร์โลที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายคือ FLUKA และ PHITS ได้นํามาใช้ในการศึกษาเปรียบเทียบสมบัติการกําบังรังสีในวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำและมีเลขมวลน้อยที่เป็นวัสดุหลักในยานอวกาศ การศึกษานี้มุ่งไปที่การประเมินประสิทธิภาพในการกําบังรังสีของวัสดุดังกล่าวเมื่ออยู่ภายใต้แหล่งกําเนิดจากเหตุการณ์พายุสุริยะครั้งใหญ่ (Solar Particle Event source) ที่เรารู้ค่า จากนั้นจะเปรียบเทียบประสิทธิภาพการกําบังรังสีเทียบกับอะลูมิเนียมซึ่งเป็นวัสดุหลักในการสร้างยานอวกาศ โดยใช้โปรแกรม FLUKA และ PHITS วัสดุกําบังที่ใช้ในการจําลองครั้งนี้คือ ไฮโดรเจนเหลว น้ำ พอลิเอทิลีนและอะลูมิเนียม การประเมินประสิทธิภาพการกันรังสีทําได้โดยการหาปริมาณรังสีดูดกลืน (absorption dose) ในน้ําซึ่งเป็นเป้า (target) ในการจําลอง การเปรียบเทียบประสิทธิภาพทําได้โดยต้องคงค่าความหนาแน่นพื้นที่ของวัสดุกําบังทุกชนิดให้เท่ากัน และเปรียบเทียบค่าปริมาณรังสีดูดกลืนที่ได้กับวัสดุอะลูมิเนียม จากการศึกษาพบว่า ไฮโดรเจนเหลว พอลิเอทิลีนและน้ำ มีประสิทธิภาพในการกําบังรังสีสูงกว่าอะลูมิเนียมในการกําบังรังสีจากดวงอาทิตย์เมื่อเกิดเหตุการณ์พายุสุริยะครั้งใหญ่ นอกจากนั้นยังพบว่าโปรแกรม FLUKA และ PHITS ให้ผลการจําลองที่สอดคล้องกันสามารถใช้ทดแทนกันได้ในสถานการณ์นี้