{"id":16605,"date":"2020-03-09T01:57:02","date_gmt":"2020-03-09T01:57:02","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-el-detector-de-neutrones-autoalimentado-definicion\/"},"modified":"2020-06-30T09:54:04","modified_gmt":"2020-06-30T09:54:04","slug":"que-es-el-detector-de-neutrones-autoalimentado-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-el-detector-de-neutrones-autoalimentado-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es el detector de neutrones autoalimentado? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Los detectores de neutrones autoalimentados (SPND) son detectores de neutrones, que se utilizan ampliamente en reactores para monitorear el flujo de neutrones debido a su adaptabilidad para entornos severos en el n\u00facleo.\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p><strong>Los detectores de neutrones\u00a0<\/strong><strong>autoalimentados<\/strong>\u00a0(\u00a0<strong>SPND<\/strong>\u00a0) son detectores de neutrones, que se utilizan ampliamente en reactores para monitorear el\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/nuclear-engineering-fundamentals\/neutron-nuclear-reactions\/neutron-flux-neutron-intensity\/\">flujo de neutrones<\/a>\u00a0debido a su adaptabilidad para entornos severos en el n\u00facleo.\u00a0<strong>Los SPND<\/strong>\u00a0pueden ser parte del sistema de monitoreo de flujo de neutrones incore, que proporciona informaci\u00f3n detallada sobre la distribuci\u00f3n del flujo de neutrones y, por lo tanto, los m\u00e1rgenes de estos l\u00edmites de potencia m\u00e1xima.\u00a0Estos detectores utilizan el\u00a0proceso\u00a0b\u00e1sico de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/\">desintegraci\u00f3n radiactiva<\/a>\u00a0de su material de activaci\u00f3n de neutrones para producir una se\u00f1al de salida.\u00a0Como su nombre lo indica, los \u00a0\u00a0<strong>SPND no requieren una fuente de voltaje externa<\/strong>\u00a0para crear un potencial de voltaje en el detector.\u00a0En cambio, se produce una corriente en el detector como resultado de\u00a0<strong>la activaci\u00f3n<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>neutrones<\/strong>y posterior\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/beta-decay-beta-radioactivity\/\"><strong>desintegraci\u00f3n beta<\/strong><\/a>\u00a0del detector en s\u00ed.\u00a0Debido a la emisi\u00f3n de estas part\u00edculas beta (electrones), el cable se carga cada vez m\u00e1s positivamente.\u00a0El potencial positivo del cable hace que una corriente fluya en la resistencia, R. La corriente de electrones de la desintegraci\u00f3n beta se puede medir directamente con un amper\u00edmetro.<\/p>\n<p>Hay dos ventajas principales del detector de neutrones autoalimentado:<\/p>\n<ul>\n<li>Se requiere muy poca instrumentaci\u00f3n, generalmente solo un milivolt\u00edmetro o un amper\u00edmetro<\/li>\n<li>El material emisor tiene una vida \u00fatil mucho mayor que el revestimiento de boro o uranio 235 utilizado en las c\u00e1maras de fisi\u00f3n.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Por otro lado, tambi\u00e9n hay desventajas, una est\u00e1 asociada con el hecho de que las corrientes incluso a plena potencia son muy bajas.\u00a0Por lo tanto, los SPND no pueden proporcionar informaci\u00f3n sobre la distribuci\u00f3n de flujo en operaci\u00f3n de baja potencia (10% y menos).\u00a0La principal desventaja del detector de neutrones autoalimentado es que el material del emisor se descompone con una vida media caracter\u00edstica, que determina el tiempo de respuesta del detector.\u00a0Dependiendo del tiempo de respuesta, estos detectores se clasifican en t\u00e9rminos generales como:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Detectores de respuesta r\u00e1pida<\/strong>\u00a0.\u00a0Los detectores de respuesta r\u00e1pida como Cobalt e Inconel se utilizan en aplicaciones de protecci\u00f3n y regulaci\u00f3n de reactores.<\/li>\n<li><strong>Detectores de respuesta retardada<\/strong>\u00a0.\u00a0Los detectores de respuesta retardada como Vanadio y Rodio se est\u00e1n utilizando ampliamente para el Sistema de Mapeo de Flujo (FMS).<\/li>\n<\/ul>\n<p>El SPND t\u00edpico es un cable coaxial que consiste en:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Emisor<\/strong>\u00a0.\u00a0Un electrodo interno, que est\u00e1 hecho de un material que absorbe un neutr\u00f3n y sufre desintegraci\u00f3n radiactiva al emitir un electr\u00f3n (desintegraci\u00f3n beta).\u00a0El emisor generalmente est\u00e1 hecho de rodio y se usa para producir electrones.<\/li>\n<li><strong>Aislamiento.\u00a0<\/strong>El emisor est\u00e1 rodeado de aislamiento, que generalmente est\u00e1 hecho de \u00f3xido de aluminio.<\/li>\n<li><strong>Coleccionista<\/strong>\u00a0.\u00a0Las paredes met\u00e1licas del detector encierran estas partes y sirven como colector para el.\u00a0electrones que se producen.- El colector est\u00e1 conectado al potencial de tierra,<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Los detectores de neutrones autoalimentados<\/strong>\u00a0generalmente se colocan en el tubo de instrumentaci\u00f3n de un conjunto de combustible, pueden monitorear toda la longitud de los conjuntos de combustible seleccionados para proporcionar un\u00a0<strong>mapa tridimensional<\/strong>\u00a0extremadamente preciso\u00a0de la\u00a0<strong>distribuci\u00f3n del flujo de neutrones<\/strong>\u00a0.\u00a0Usando estos datos, la reconstrucci\u00f3n del flujo de neutrones se puede realizar tambi\u00e9n en el resto del n\u00facleo del reactor.<\/p>\n<p>Los materiales t\u00edpicos utilizados para el emisor son cobalto, cadmio, rodio y vanadio.\u00a0Estos materiales deben usarse porque poseen temperaturas de fusi\u00f3n relativamente altas, secciones transversales relativamente altas de neutrones t\u00e9rmicos y son compatibles con el proceso de fabricaci\u00f3n de SPND.<\/p>\n<p>Referencia especial: William H. Todt, Sr. CARACTER\u00cdSTICAS DE LOS DETECTORES DE NEUTR\u00d3N AUTOM\u00c1TICOS UTILIZADOS EN REACTORES DE ENERG\u00cdA. Corporaci\u00f3n de Tecnolog\u00eda de Imagen y Detecci\u00f3n. Nueva York.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h3><span>Emisor de rodio &#8211; SPND a base de rodio<\/span><\/h3>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/self-powered-neutron-detector-incore-instrumentation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-full wp-image-26712 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/self-powered-neutron-detector-incore-instrumentation.png\" alt=\"detector de neutrones autoalimentado - instrumentaci\u00f3n incore\" width=\"489\" height=\"284\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/self-powered-neutron-detector-incore-instrumentation.png\" \/><\/a><span>Uno de los posibles materiales es el\u00a0<\/span><strong><span>rodio<\/span><\/strong><span>\u00a0como emisor.\u00a0Un SPND con un emisor de rodio tiene una\u00a0<\/span><strong><span>sensibilidad<\/span><\/strong><span>\u00a0relativamente\u00a0<strong>alta<\/strong>\u00a0, una\u00a0<\/span><strong><span>alta tasa de combusti\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0, perturba la densidad de potencia local y tiene una\u00a0<strong>se\u00f1al retardada<\/strong>\u00a0(\u00a0<\/span><strong><span>doble<\/span><\/strong><span>\u00a0)\u00a0.\u00a0<strong>El detector basado en rodio<\/strong>\u00a0es el tipo de detector autoalimentado de corriente beta, que utiliza la siguiente reacci\u00f3n de activaci\u00f3n para producir una corriente que se puede medir.<\/span><\/p>\n<p><sup><span>1<\/span><\/sup><span>\u00a0n +\u00a0<\/span><sup><span>103<\/span><\/sup><span>\u00a0Rh \u2192\u00a0<\/span><sup><span>104<\/span><\/sup><span>\u00a0Rh \u2192\u00a0<\/span><sup><span>104<\/span><\/sup><span>\u00a0Pd + \u03b2<\/span><\/p>\n<p><span>Como se puede ver, un neutr\u00f3n capturado por el rodio 103 hace que un \u00e1tomo de rodio 103 se convierta en un \u00e1tomo radiactivo de\u00a0<\/span><strong><span>rodio 104<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0El rodio 104 se descompone en paladio 104 m\u00e1s una\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\"><span>part\u00edcula beta<\/span><\/a><span>\u00a0(\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/what-is-electron-properties-of-electron\/\"><span>electr\u00f3n<\/span><\/a><span>\u00a0).\u00a0La part\u00edcula beta tiene suficiente energ\u00eda para pasar a trav\u00e9s del aislante y llegar al colector.\u00a0La\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/radioactive-decay-law\/half-life\/\"><span>vida media<\/span><\/a><span>\u00a0del rodio activado 104 es de 42,3 segundos, lo que retrasa la emisi\u00f3n de la part\u00edcula cargada.\u00a0El detector a base de rodio utiliza esta producci\u00f3n de part\u00edculas beta (electrones) para crear una corriente que es proporcional al n\u00famero de neutrones capturados por el emisor, que tambi\u00e9n es proporcional a la densidad de potencia del reactor local.\u00a0Una parte del flujo de corriente del detector se debe a\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\"><span>los rayos gamma<\/span><\/a><span>.\u00a0Para compensar esta se\u00f1al err\u00f3nea, se realiza una correcci\u00f3n de fondo a trav\u00e9s del detector de fondo, que consta de los mismos componentes que el detector, excepto que se elimina el rodio.<\/span><\/p>\n<p><span>El rodio 103 tiene una\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/nuclear-engineering-fundamentals\/neutron-nuclear-reactions\/neutron-capture-radiative-capture\/neutron-capture-cross-section\/\"><span>secci\u00f3n transversal de captura<\/span><\/a><span>\u00a0de\u00a0<\/span><strong><span>133 graneros<\/span><\/strong><span>\u00a0para neutrones t\u00e9rmicos y una resonancia a 1,25 eV.\u00a0Esta reacci\u00f3n conduce a la producci\u00f3n de\u00a0<\/span><sup><span>104<\/span><\/sup><span>\u00a0Rh con T\u00a0<\/span><sub><span>1\/2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 42 segundos, que es beta radiactivo.\u00a0Cabe se\u00f1alar que alrededor de 11 graneros pertenecen a la reacci\u00f3n en la que\u00a0se produce\u00a0un\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/atom-properties-of-atoms\/nuclides\/isomers\/\"><span>is\u00f3mero\u00a0<\/span><sup><span>104m<\/span><\/sup><span>\u00a0Rh<\/span><\/a><span>\u00a0(con T\u00a0<\/span><sub><span>1\/2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 4.4 min).<\/span><\/p>\n<p><span>Las siguientes caracter\u00edsticas son t\u00edpicas cuando se utilizan en reactores de potencia t\u00e9rmica (p. Ej., PWR).<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>La tasa de quemado de rodio es 0.39% por mes en un flujo de neutrones t\u00e9rmicos de 10\u00a0<\/span><sup><span>13<\/span><\/sup><span>\u00a0n \/ cm\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0\/ seg.<\/span><\/li>\n<li><span>El 92% de la se\u00f1al tiene una vida media de 42 segundos.<\/span><\/li>\n<li><span>El 8% de la se\u00f1al tiene una vida media de 4,4 minutos.<\/span><\/li>\n<li><span>La emisi\u00f3n beta tiene una energ\u00eda de 2,44 MeV.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h3><span>Emisor de vanadio &#8211; SPND a base de vanadio<\/span><\/h3>\n<p><span>Un SPND con un emisor de vanadio tiene una sensibilidad relativamente baja, una baja tasa de quemado, con una perturbaci\u00f3n m\u00ednima de la densidad de potencia local y tiene una se\u00f1al retardada muy larga.\u00a0El detector a base de vanadio es el tipo de detector autoalimentado de corriente beta, que utiliza la siguiente reacci\u00f3n de activaci\u00f3n para producir una corriente que se puede medir.<\/span><\/p>\n<p><sup><span>1<\/span><\/sup><span>\u00a0n +\u00a0<\/span><sup><span>51<\/span><\/sup><span>\u00a0V \u2192\u00a0<\/span><sup><span>52<\/span><\/sup><span>\u00a0V \u2192\u00a0<\/span><sup><span>52<\/span><\/sup><span>\u00a0Cr + \u03b2<\/span><\/p>\n<p><span>El vanadio-51 tiene una secci\u00f3n transversal de captura de 4.9 graneros para\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/thermal-neutron\/\"><span>neutrones t\u00e9rmicos<\/span><\/a><span>\u00a0sin resonancias.\u00a0Esta reacci\u00f3n conduce a la producci\u00f3n de\u00a0<\/span><sup><span>52<\/span><\/sup><span>\u00a0V con T\u00a0<\/span><sub><span>1\/2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 3.74 min, que es\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/beta-decay-beta-radioactivity\/\"><span>beta radiactivo<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Las siguientes caracter\u00edsticas son t\u00edpicas cuando se utilizan en reactores de potencia t\u00e9rmica (p. Ej., PWR).<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>La tasa de quemado de vanadio es 0.012% por mes en un flujo de neutrones t\u00e9rmicos de 10\u00a0<\/span><sup><span>13<\/span><\/sup><span>\u00a0n \/ cm\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0\/ seg.<\/span><\/li>\n<li><span>El 99% de la se\u00f1al tiene una vida media de 3,8 minutos.<\/span><\/li>\n<li><span>El 1% de la se\u00f1al es puntual.<\/span><\/li>\n<li><span>La emisi\u00f3n beta posterior tiene una energ\u00eda de 2.6 MeV.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-arrow\" data-anchor=\"References\">\n<div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Este art\u00edculo se basa en la traducci\u00f3n autom\u00e1tica del art\u00edculo original en ingl\u00e9s. Para m\u00e1s informaci\u00f3n vea el art\u00edculo en ingl\u00e9s. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducci\u00f3n, env\u00edela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducci\u00f3n en l\u00ednea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducci\u00f3n lo antes posible. Gracias.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los detectores de neutrones autoalimentados (SPND) son detectores de neutrones, que se utilizan ampliamente en reactores para monitorear el flujo de neutrones debido a su adaptabilidad para entornos severos en el n\u00facleo.\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n Los detectores de neutrones\u00a0autoalimentados\u00a0(\u00a0SPND\u00a0) son detectores de neutrones, que se utilizan ampliamente en reactores para monitorear el\u00a0flujo de neutrones\u00a0debido a su &#8230; <a title=\"\u00bfQu\u00e9 es el detector de neutrones autoalimentado? 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