Was ist Bonner Spheres Spectrometer – Definition

Ein Bonner-Kugelneutronenspektrometer (BSS) besteht aus einem thermischen Neutronendetektor, einer Kugelschale aus Polyethylen und zwei optionalen Bleischalen verschiedener Größen. Strahlendosimetrie

Schnelle Neutronen sind Neutronen mit einer kinetischen Energie von mehr als 1 MeV (~ 15 000 km / s). In Kernreaktoren werden diese Neutronen üblicherweise als Spaltneutronen bezeichnet. Die Spaltungsneutronen haben eine Maxwell-Boltzmann-Energieverteilung mit einer mittleren Energie (für 235U-Spaltung ) von 2 MeV. In einem Kernreaktor werden die schnellen Neutronen durch einen Prozess, der als Neutronenmoderation bezeichnet wird , zu thermischen Energien abgebremst. Diese Neutronen werden auch durch Kernprozesse wie Kernspaltung oder (ɑ, n) -Reaktionen erzeugt .

Im Allgemeinen gibt es viele Detektionsprinzipien und viele Arten von Detektoren. Allerdings ist der Nachweis schneller Neutronen eine hochentwickelte Disziplin, da der Querschnitt schneller Neutronen viel kleiner ist als im Energiebereich für langsame Neutronen. Schnelle Neutronen werden oft entdeckt, indem sie zuerst auf thermische Energien abgebremst werden. Dabei gehen jedoch die Informationen über die ursprüngliche Energie des Neutrons, seine Bewegungsrichtung und die Emissionszeit verloren.

Bonner Spheres Spektrometer

Es gibt verschiedene Methoden zum Nachweis langsamer Neutronen und wenige Methoden zum Nachweis schneller Neutronen. Daher besteht eine Technik zum Messen schneller Neutronen darin, sie in langsame
Neutronen umzuwandeln und dann die langsamen Neutronen zu messen. Eine der möglichen Methoden basiert auf Bonner-Kugeln . Die Methode wurde erstmals 1960 von Ewing und Tom W. Bonner beschrieben und verwendet thermische Neutronendetektoren (normalerweise anorganische Szintillatoren wie 6 LiI), die in moderierende Kugeln unterschiedlicher Größe eingebettet sind.  Bonner-Kugeln werden häufig zur Messung von Neutronenspektren mit Neutronenenergien im Bereich von thermischen bis zu mindestens 20 MeV verwendet. Ein Bonner-Kugelneutronenspektrometer (BSS) besteht aus einem thermischen Neutronendetektor und einer Kugelschale aus Polyethylenund zwei optionale Bleischalen in verschiedenen Größen. Zum Nachweis thermischer Neutronen können ein 3 He-Detektor oder anorganische Szintillatoren wie 6 LiI verwendet werden. LiGlass-Szintillatoren sind sehr beliebt für den Nachweis von thermischen Neutronen. Der Vorteil von LiGlass-Szintillatoren ist ihre Stabilität und ihr großer Größenbereich.

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