Las cámaras de fisión son detectores de ionización utilizados para detectar neutrones. Las cámaras de fisión pueden usarse como detectores de rango intermedio para monitorear el flujo de neutrones (potencia del reactor) al nivel de flujo intermedio. También proporcionan indicaciones, alarmas y señales de disparo del reactor. El diseño de este instrumento se elige para proporcionar una superposición entre los canales de rango de fuente y el rango completo de los instrumentos de rango de potencia.
En general, la cámara de ionización , también conocida como cámara de iones , es un dispositivo eléctrico que detecta varios tipos de radiación ionizante . El voltaje del detector se ajusta de modo que las condiciones correspondan a la región de ionización . El voltaje no es lo suficientemente alto como para producir amplificación de gas (ionización secundaria). Las cámaras de ionización son preferidas para altas tasas de dosis de radiación porque no tienen «tiempo muerto», un fenómeno que afecta la precisión del tubo Geiger-Muellera altas dosis. Además, en la región de ionización, un aumento en el voltaje no causa un aumento sustancial en el número de pares de iones recogidos. El número de pares de iones recogidos por los electrodos es igual al número de pares de iones producidos por la radiación incidente, y depende del tipo y la energía de las partículas o rayos en la radiación incidente.
En el caso de las cámaras de fisión , la cámara está recubierta con una capa delgada de uranio 235 altamente enriquecido para detectar neutrones. Los neutrones no son directamente ionizantes y generalmente tienen que convertirse en partículas cargadas antes de que puedan detectarse. A neutrones térmicos causará un átomo de uranio-235 a la fisión , con los dos fisión fragmentos fabricados que tengan una alta energía cinéticay provocando la ionización del gas argón dentro del detector. Una ventaja de usar el recubrimiento de uranio-235 en lugar de boro-10 es que los fragmentos de fisión tienen una energía mucho mayor que la partícula alfa de una reacción de boro. Además, los fragmentos de fisión resultantes de la interacción de neutrones con el recubrimiento causan una cantidad significativamente mayor de ionización dentro de la cámara de fisión que la radiación gamma incidente en el detector. Esto da como resultado que los pulsos de carga generados por neutrones sean significativamente más grandes que los pulsos gamma. Los circuitos de discriminación de tamaño de pulso se pueden usar para bloquear los pulsos gamma no deseados. Por lo tanto, las cámaras de fisión son muy sensibles al flujo de neutrones y esto permite que las cámaras de fisión operen en campos gamma más altos. que una cámara de iones no compensada con revestimiento de boro.
Las cámaras de fisión a menudo se usan como dispositivos indicadores de corriente y dispositivos de pulso dependiendo del nivel de flujo de neutrones. En el modo de pulso, las cámaras de fisión son especialmente útiles, debido a la gran diferencia de tamaño de pulso entre neutrones y rayos gamma. Cuando la potencia es alta en el rango intermedio o en el rango de potencia (es decir, en un flujo mixto de gamma y neutrones de alto nivel), las cámaras de fisión pueden funcionar en modo Campbelling (también conocido como «modo de fluctuación» o «modo de voltaje cuadrado medio») para proporcionar mediciones confiables y precisas relacionadas con neutrones. La técnica Campbelling elimina la contribución gamma. Debido al doble uso de la cámara de fisión, a menudo se usa en canales de «amplio rango» en sistemas de instrumentación nuclear.
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