{"id":16581,"date":"2020-03-08T18:13:22","date_gmt":"2020-03-08T18:13:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-la-deteccion-de-neutrones-termicos-definicion\/"},"modified":"2020-06-30T06:36:49","modified_gmt":"2020-06-30T06:36:49","slug":"que-es-la-deteccion-de-neutrones-termicos-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-la-deteccion-de-neutrones-termicos-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la detecci\u00f3n de neutrones t\u00e9rmicos? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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Los m\u00e9todos para la detecci\u00f3n de neutrones t\u00e9rmicos se basan en el hecho de que los neutrones t\u00e9rmicos tienen una secci\u00f3n transversal efectiva de absorci\u00f3n de neutrones (fisi\u00f3n o captura radiactiva) diferente y a menudo mucho m\u00e1s grande para un nucleido dado que los neutrones r\u00e1pidos.\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n<\/div>\n<\/div>\n
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\"detecci\u00f3n<\/a>
En general, cada tipo de detector de neutrones debe estar equipado con un convertidor y uno de los detectores de radiaci\u00f3n convencionales.
\nFuente: large.stanford.edu<\/figcaption><\/figure>\n

Los neutrones t\u00e9rmicos<\/strong><\/a>\u00a0son neutrones en equilibrio t\u00e9rmico con un medio circundante de temperatura 290K (17 \u00b0 C o 62 \u00b0 F).\u00a0La energ\u00eda m\u00e1s probable a 17 \u00b0 C (62 \u00b0 F) para la distribuci\u00f3n Maxwelliana es\u00a00.025 eV<\/strong>\u00a0(~ 2 km \/ s).\u00a0Esta parte del espectro de energ\u00eda de neutrones constituye la parte m\u00e1s importante del espectro\u00a0en los reactores t\u00e9rmicos<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Los neutrones t\u00e9rmicos tienen una\u00a0secci\u00f3n transversal<\/strong><\/a>\u00a0efectiva de absorci\u00f3n de neutrones<\/strong>\u00a0diferente (y a menudo mucho\u00a0m\u00e1s grande\u00a0<\/strong>)<\/strong><\/a>\u00a0(\u00a0fisi\u00f3n<\/a>\u00a0o\u00a0captura radiactiva<\/a>\u00a0) para un nucleido dado que los neutrones r\u00e1pidos.<\/p>\n

En general, hay muchos principios de detecci\u00f3n y muchos tipos de detectores.\u00a0En los reactores nucleares, los detectores de ionizaci\u00f3n gaseosa son los m\u00e1s comunes, ya que son muy eficientes, confiables y cubren una amplia gama de flujo de neutrones.\u00a0Varios tipos de detectores de ionizaci\u00f3n gaseosa constituyen el llamado\u00a0\u00a0sistema de instrumentaci\u00f3n nuclear excore<\/a>\u00a0(NIS)<\/strong>\u00a0.\u00a0El sistema de instrumentaci\u00f3n nuclear excore monitorea el nivel de potencia del reactor mediante la\u00a0\u00a0detecci\u00f3n de fugas de neutrones<\/strong>\u00a0\u00a0desde el n\u00facleo del reactor.<\/p>\n

Detecci\u00f3n de neutrones usando la c\u00e1mara de ionizaci\u00f3n<\/span><\/h2>\n

Las c\u00e1maras de ionizaci\u00f3n<\/a>\u00a0se utilizan a menudo como dispositivo de detecci\u00f3n de part\u00edculas cargadas.\u00a0Por ejemplo, si la superficie interna de la c\u00e1mara de ionizaci\u00f3n est\u00e1 recubierta con una capa delgada de boro, la reacci\u00f3n (n, alfa) puede tener lugar.\u00a0La mayor\u00eda de las reacciones (n, alfa) de neutrones t\u00e9rmicos son reacciones\u00a0\u00a010B (n, alfa) 7Li\u00a0<\/strong>\u00a0acompa\u00f1adas de 0,48 MeV\u00a0\"(n,<\/a><\/p>\n

Adem\u00e1s, el is\u00f3topo boro-10 tiene una secci\u00f3n transversal de reacci\u00f3n alta (n, alfa) a lo largo de todo\u00a0\u00a0el espectro de energ\u00eda de neutrones<\/a>\u00a0.\u00a0La part\u00edcula alfa causa ionizaci\u00f3n dentro de la c\u00e1mara, y los electrones expulsados \u200b\u200bcausan m\u00e1s ionizaciones secundarias.<\/p>\n

Otro m\u00e9todo para detectar neutrones usando una c\u00e1mara de ionizaci\u00f3n es usar el\u00a0trifluoruro de boro<\/strong>\u00a0gaseoso\u00a0\u00a0\u00a0(BF\u00a03<\/sub>\u00a0) en lugar de aire en la c\u00e1mara.\u00a0Los neutrones entrantes producen part\u00edculas alfa cuando reaccionan con los \u00e1tomos de boro en el gas detector.\u00a0Cualquiera de los dos m\u00e9todos puede usarse para detectar neutrones en un reactor nuclear.\u00a0Cabe se\u00f1alar que los\u00a0\u00a0contadores\u00a0BF\u00a03<\/sub>\u00a0generalmente se operan en la regi\u00f3n proporcional.<\/p>\n

C\u00e1mara de fisi\u00f3n – Detectores de amplio rango<\/span><\/h2>\n

\"c\u00e1mara<\/a>Las c\u00e1maras de fisi\u00f3n<\/a><\/strong>\u00a0\u00a0son detectores de ionizaci\u00f3n utilizados para detectar neutrones.\u00a0Las c\u00e1maras de fisi\u00f3n pueden usarse como detectores de rango intermedio para monitorear el flujo de neutrones (potencia del reactor) al nivel de flujo intermedio.\u00a0Tambi\u00e9n proporcionan indicaciones, alarmas y se\u00f1ales de disparo del reactor.\u00a0El dise\u00f1o de este instrumento se elige para proporcionar una superposici\u00f3n entre los canales de rango de fuente y el rango completo de los instrumentos de rango de potencia.<\/p>\n

En el caso de\u00a0<\/span>las c\u00e1maras<\/span><\/strong>\u00a0de\u00a0\u00a0fisi\u00f3n<\/strong>\u00a0, la c\u00e1mara est\u00e1 recubierta con una capa delgada de\u00a0<\/span>uranio 235<\/span><\/a>\u00a0altamente enriquecido\u00a0\u00a0\u00a0para detectar neutrones.\u00a0Los neutrones\u00a0<\/span>no<\/span><\/strong>\u00a0son\u00a0\u00a0directamente ionizantes<\/strong>\u00a0\u00a0y generalmente tienen que\u00a0\u00a0<\/span>convertirse<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0en part\u00edculas cargadas antes de que puedan detectarse.\u00a0A\u00a0\u00a0<\/span>neutrones t\u00e9rmicos<\/span><\/a>\u00a0\u00a0causar\u00e1 un \u00e1tomo de uranio-235 a\u00a0\u00a0<\/span>la fisi\u00f3n<\/span><\/a>\u00a0, con los dos\u00a0\u00a0<\/span>fisi\u00f3n fragmentos<\/span><\/a>\u00a0\u00a0producidos que tiene una alta\u00a0\u00a0<\/span>energ\u00eda cin\u00e9tica<\/span><\/a>\u00a0\u00a0y causando la ionizaci\u00f3n del gas arg\u00f3n dentro del detector.\u00a0Una ventaja de usar el recubrimiento de uranio-235 en lugar de boro-10 es que los fragmentos de fisi\u00f3n tienen una energ\u00eda mucho mayor que la part\u00edcula alfa de una reacci\u00f3n de boro.\u00a0Por lo tanto\u00a0<\/span>Las c\u00e1maras de fisi\u00f3n<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0son\u00a0\u00a0<\/span>muy sensibles<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0al flujo de neutrones y esto permite que las c\u00e1maras de fisi\u00f3n operen en\u00a0\u00a0<\/span>campos gamma m\u00e1s altos<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0que una c\u00e1mara de iones sin compensaci\u00f3n con revestimiento de boro.<\/span><\/p>\n

L\u00e1minas de activaci\u00f3n y cables de flujo<\/span><\/h2>\n

Los neutrones pueden detectarse utilizando\u00a0<\/span>l\u00e1minas de activaci\u00f3n<\/span><\/strong>\u00a0y\u00a0<\/span>cables de flujo<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Este m\u00e9todo se basa en la activaci\u00f3n de neutrones, donde una muestra analizada se\u00a0<\/span>irradia primero<\/span><\/strong>\u00a0con neutrones para producir\u00a0<\/span>radionucleidos espec\u00edficos<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0La desintegraci\u00f3n radiactiva de estos radionucleidos producidos es espec\u00edfica para cada elemento (nucleido).\u00a0Cada nucleido emite los\u00a0<\/span>rayos gamma caracter\u00edsticos<\/span><\/strong>\u00a0que se miden mediante\u00a0<\/span>espectroscop\u00eda gamma<\/span><\/strong>\u00a0, donde los rayos gamma detectados a una energ\u00eda particular son indicativos de un radionucleido espec\u00edfico y determinan las concentraciones de los elementos.<\/span><\/p>\n

Los materiales seleccionados para las l\u00e1minas de activaci\u00f3n son, por ejemplo:<\/span><\/p>\n