{"id":16598,"date":"2020-03-08T23:44:17","date_gmt":"2020-03-08T23:44:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-el-contador-proporcional-de-trifluoruro-de-boro-bf3-definicion\/"},"modified":"2020-06-30T09:48:39","modified_gmt":"2020-06-30T09:48:39","slug":"que-es-el-contador-proporcional-de-trifluoruro-de-boro-bf3-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-el-contador-proporcional-de-trifluoruro-de-boro-bf3-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es el contador proporcional de trifluoruro de boro? – BF3 – Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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Uno de los m\u00e9todos para detectar neutrones usando un contador proporcional es usar el trifluoruro de boro gaseoso (BF3) en lugar de aire en la c\u00e1mara.\u00a0Contador proporcional de boro-triflourida – BF3<\/div>\n<\/div>\n
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Un\u00a0\u00a0contador proporcional<\/strong><\/a>\u00a0, tambi\u00e9n conocido como\u00a0\u00a0detector proporcional<\/strong>\u00a0, es un dispositivo el\u00e9ctrico que detecta varios tipos de radiaci\u00f3n ionizante.\u00a0El voltaje del detector se ajusta de modo que las condiciones correspondan a la\u00a0\u00a0regi\u00f3n proporcional<\/a>\u00a0.\u00a0En esta regi\u00f3n, el voltaje es lo suficientemente alto como para proporcionar a los electrones primarios suficiente aceleraci\u00f3n y energ\u00eda para que puedan ionizar \u00e1tomos adicionales del medio.\u00a0Estos iones secundarios (\u00a0amplificaci\u00f3n de gas<\/strong>\u00a0) formados tambi\u00e9n se aceleran causando un efecto conocido como\u00a0\u00a0avalanchas de Townsend<\/strong><\/a>\u00a0, que crea un solo pulso el\u00e9ctrico grande.\u00a0Los contadores proporcionales gaseosos generalmente operan en campos el\u00e9ctricos altos del orden de 10 kV \/ cm y alcanzan los valores t\u00edpicos\u00a0factores de amplificaci\u00f3n de aproximadamente 10\u00a05<\/sup><\/strong>\u00a0.\u00a0Dado que el factor de amplificaci\u00f3n depende en gran medida del voltaje aplicado, la carga recogida (se\u00f1al de salida) tambi\u00e9n depende del voltaje aplicado y los contadores proporcionales requieren un voltaje constante.<\/p>\n

\"Detectores<\/a><\/p>\n

Esta es una diferencia sutil pero importante entre las\u00a0\u00a0c\u00e1maras de ionizaci\u00f3n<\/a>\u00a0\u00a0y los\u00a0\u00a0contadores proporcionales<\/strong>\u00a0.\u00a0Una c\u00e1mara de ionizaci\u00f3n producir\u00e1 una corriente que es proporcional al n\u00famero de electrones recolectados por segundo.\u00a0Esta corriente se promedia y se usa para conducir una lectura de pantalla en Bq o \u03bcSv \/ h.\u00a0Los contadores proporcionales<\/strong>\u00a0\u00a0no funcionan de esta manera.\u00a0En cambio, amplifican cada una de las explosiones individuales de ionizaci\u00f3n para que cada evento ionizante se detecte por separado.\u00a0Por lo tanto, miden el n\u00famero de eventos ionizantes (por eso se les llama contadores).\u00a0En la instrumentaci\u00f3n nuclear, los\u00a0contadores proporcionales de trifluoruro de boro<\/strong>\u00a0(BF3) se utilizan ampliamente como\u00a0detectores de rango de fuente<\/a>\u00a0.<\/p>\n

\u00a0Contador proporcional\u00a0BF\u00a03<\/sub><\/h2>\n

Como los neutrones son\u00a0\u00a0part\u00edculas el\u00e9ctricamente neutras,<\/strong>\u00a0\u00a0est\u00e1n sujetos principalmente a\u00a0\u00a0fuertes fuerzas nucleares<\/a>\u00a0\u00a0pero no a fuerzas el\u00e9ctricas.\u00a0Por lo tanto, los neutrones\u00a0no<\/strong>\u00a0son\u00a0\u00a0directamente ionizantes<\/strong>\u00a0\u00a0y generalmente tienen que\u00a0\u00a0convertirse<\/strong>\u00a0\u00a0en part\u00edculas cargadas antes de que puedan detectarse.\u00a0En general, cada tipo de detector de neutrones debe estar equipado con un convertidor (para convertir la radiaci\u00f3n de neutrones en radiaci\u00f3n detectable com\u00fan) y uno de los detectores de radiaci\u00f3n convencionales (detector de centelleo, detector gaseoso, detector de semiconductores, etc.).<\/p>\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 una\u00a0emisi\u00f3n gamma de<\/a>\u00a00,48 MeV\u00a0\u00a0.<\/p>\n

\"(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 un contador proporcional 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

Detectores de rango de fuente<\/h2>\n

Los\u00a0detectores de rango de fuente<\/strong>\u00a0monitorean el flujo de neutrones (potencia del reactor) en los niveles de apagado m\u00e1s bajos y proporcionan indicaciones, alarmas y disparos del reactor.\u00a0La instrumentaci\u00f3n del rango de fuente generalmente consta de dos o cuatro canales de rango de fuente, cada uno con su propio detector, cable y circuito electr\u00f3nico.\u00a0Los detectores utilizados suelen ser\u00a0contadores proporcionales de<\/a>\u00a0trifluoruro de boro (BF\u00a03<\/sub>\u00a0) de\u00a0alta sensibilidad\u00a0.\u00a0En general, los contadores proporcionales son capaces de\u00a0identificar part\u00edculas<\/strong>\u00a0y medir la energ\u00eda (espectroscop\u00eda).\u00a0La altura del pulso refleja la energ\u00eda depositada por la radiaci\u00f3n incidente en el gas detector.\u00a0Como tal, es posible distinguir los pulsos m\u00e1s grandes producidos por\u00a0part\u00edculas alfa<\/a>(producido por reacciones (n, alfa)) de los pulsos m\u00e1s peque\u00f1os producidos por\u00a0part\u00edculas beta<\/a>\u00a0o\u00a0rayos gamma<\/a>\u00a0.<\/p>\n

Estos\u00a0detectores\u00a0<\/strong>BF\u00a03<\/sub><\/strong>\u00a0producen una salida de frecuencia de pulso proporcional al flujo t\u00e9rmico de neutrones visto en el detector.\u00a0Estos canales se usan t\u00edpicamente en un\u00a0rango de<\/strong>\u00a0conteo\u00a0de 0.1 a 10\u00a0<\/strong>6<\/sup><\/strong>\u00a0conteos por segundo<\/strong>\u00a0, pero var\u00edan seg\u00fan el dise\u00f1o del reactor.\u00a0Estos detectores de n\u00facleo generalmente est\u00e1n ubicados en pozos de instrumentos en el escudo primario (escudo de concreto) adyacente al recipiente del reactor.<\/p>\n

La instrumentaci\u00f3n del rango fuente supervisa e indica el nivel de flujo de neutrones del n\u00facleo del reactor y la velocidad a la que cambia el flujo de neutrones durante el\u00a0apagado del reactor<\/a>\u00a0y la\u00a0fase inicial de arranque<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Son muy importantes para monitorear la subcriticidad durante la recarga de combustible, cuando\u00a0tiene lugar la\u00a0multiplicaci\u00f3n subcr\u00edtica<\/a>\u00a0.\u00a0El flujo de neutrones se indica en conteos por segundo (cps).\u00a0La tasa de cambio de la poblaci\u00f3n de neutrones se indica como\u00a0tasa de inicio<\/a>\u00a0(SUR), que se define como el n\u00famero de factores de diez que la potencia cambia en un minuto.\u00a0Por lo tanto, las unidades de\u00a0SUR<\/strong>\u00a0son potencias de diez por minuto, o\u00a0deca\u00a0<\/strong>des por minuto<\/strong>\u00a0(\u00a0dpm<\/strong>\u00a0).<\/p>\n

Hay dos problemas principales en la instrumentaci\u00f3n del rango de origen:<\/span><\/p>\n