小鼠银河宇宙射线辐照的器官剂量转换因子

银河宇宙射线（GCR）是宇航员在深空任务中电离辐射暴露的主要来源。鉴于将载人太空探索扩展到火星等遥远目的地的雄心，准确预测宇航员可能遇到的辐射剂量及其随之而来的生物影响至关重要。准确的剂量预测对于操作辐射安全至关重要，确保风险评估和保护措施针对深空旅行的挑战进行适当校准。NASA 太空辐射实验室的 GCRsim 设施能够进行 GCR 暴露的小动物放射生物学研究，提供了一个受控环境来模拟深空的复杂辐射条件。本手稿介绍了剂量转换因子（DCF），使得能够在 GCRsim 处对辐照小鼠进行严格的吸收剂量计算。提出了一种形式体系，用于基于 DCF 计算代表性小鼠体模的器官级和体素级辐射剂量，DCF 量化了不同 GCRsim 粒子种类在各种辐照方向下的每单位通量的吸收剂量。采用 PHITS 蒙特卡罗代码以 Gy m^2 ion^-1 为单位计算 DCF。使用 PHITS 蒙特卡罗代码为六个辐照方向推导了小鼠 DCF 库：右-左、前-后、上-下及其相反方向。计算了小鼠全身的吸收剂量，并与离子室测量结果进行了比较，两者在 10% 以内一致。开发了在 GCRsim 处小鼠辐照的剂量转换因子库，并针对测量结果进行了验证。这些 DCF 考虑了不同 GCR 粒子种类引起的器官特异性辐射剂量差异，能够改进对潜在辐射效应的评估，并为未来深空任务增强宇航员安全。