مکانیزم های آشکارسازی نوترون

مکانیزم آشکار سازی نوترون بر پایه روش های غیر مستقیم استوار است. نوترون ها همان گونه که از اسم شان پیداست خنثی هستند. هم چنین آن ها نمی توانند مانند پرتوهای گاما بطور مستقیم با الکترون های مواد برهمکنش داشته باشند. فرایند آشکارسازی نوترون وقتی شروع می شود که نوترون ها در حال برهمکنش با هسته های مختلف می باشند که در آن یک یا چند ذره باردار آزاد می شود.

سیگنال های الکتریکی تولید شده توسط ذرات باردار می تواند توسط سیستم آشکارسازی آشکار شود.

انواع برهمکنش نوترون با ماده

دو نوع برهمکنش اصلی نوترون با ماده وجود دارد.

1) اول این که نوترون می تواند بوسیله یک هسته پراکنده شود و مقداری از انرژی جنبشی خود را به هسته ها انتقال دهد. اگر انرژی کافی منتقل شود، هسته های سبک کار آمد و موثراست. در واقع فقط هسته های هیدروژن و هلیم برای آشکارسازهای عملی به اندازه کافی سبک هستند.

2)در دومین نوع برهمکنش، نوترون می تواند باعث یک واکنش هسته ای شود. محصولات این واکنش ها مثل پروتون و ذرات آلفا، پرتوهای گاما و پاره های شکافت می تواند شروع فرایند آشکارسازی باشد.

بعضی واکنش ها به یک کمینه انرژی نوترون احتیاج دارند(آستانه)اما اغلب در انرژی های گرمایی اتفاق می افتند. آشکارسازی های استفاده کننده از واکنش های گرمایی معمولا بوسیله مواد کندکننده احاطه می شوند تا بیشترین نفع را از آشکارسازی های استفاده کننده از مکانیزم پس زنی وهمچنین آشکارسازی های استفاده کننده از مکانیزم واکنش که می توانند به صورت جامد – مایع و گاز بعنوان ماده واسط آشکارساز مورد استفاده قرار گیرند

ماده آشکارساز

اگر چه انتخاب واکنش ها محدودیت دارد ولی ماده آشکارسازی می تواند کاملا متنوع بوده وانتخاب زیادی داشته باشیم.

آشکارسازهای گازی

سوسوزن های مایع وپلاستیک

و دیگر انواع آشکار سازها

اطلاعات انرژی بدست آمده از سیستم های آشکار سازی نوترون به علت محدودیت واکنش های نوترون القایی موجود معمولا ضعیف هستند .شمارشگرهای نوع پس زنی فقط اولین رویداد برهمکنش را اندازه می گیرند. کل انرژی نوترون معمولا در داخل آشکار ساز ذخیره نمی شود و فقط اطلاعات انرژی بدست آمده یک ماکزیمم یا مینیمم انرژی نوترون شروع کننده برهمکنش می باشد. شمارنده های نوع واکنشی از احتمال افزایش یافته واکنش در انرژی نوترون پایین با کندترین نوترون های وارد شونده سود می برند. اما شناسایی انرژی نوترون اولیه قبل از کند کردن ممکن نیست.

انرژی ثبت شده توسط آشکارساز انرژی واکنش است (مثبت ،شاید مقداراز انرژی نوترون اولیه باقیمانده) بنابراین معمولا آشکارساز های نوترون فقط اطلاعاتی درباره تعداد نوترون های آشکار شده ارائه می دهند و نه انرزی آن ها . دامنه (حیطه) انرژی های نوترون آشکار شده معمولا می تواند از نوع آشکارساز و مواد احاطه کننده آن استنباط شود. در صورت نیاز به طیف انرژی نوترون گاهی می توان آن را به صورت غیرمستقیم بدست آورد.

مطالعه بیشتر

خواننده ممکن است مایل باشد برای مطالعه بیشتر به مراجعه ای مراجعه کند. در اینجا کتاب آشکارزی گلن.اف.نول برای مطالعه بیشتر پیشنهاد میشود

منبع اطلاعات