Tipi di rivelatori di neutroni

June 23

Tipi di rivelatori di neutroni


La capacità di percepire i diversi tipi di particelle subatomiche è importante in molti campi scientifici, tra cui la produzione di energia atomica e il rilevamento di armi nucleari. Gli elettroni e protoni vengono facilmente rilevati a causa delle loro cariche. I neutroni, tuttavia, non hanno cariche elettriche. Ciò significa che i metodi indiretti devono tipicamente essere utilizzati al fine di rivelatori di neutroni per operare.

Rivelatori Gamma di neutroni

Come suggerisce il nome, rivelatori di neutroni gamma si affidano a raggi gamma. Come i raggi X, raggi gamma vengono emessi quando alcune particelle diventano eccitato. Se i neutroni sono presenti in un'area, diventano catturato all'interno del dispositivo rivelatore di neutroni. Poiché le particelle catturate non hanno modo di rilasciare la loro energia, diventano eccitato. Questo stato eccitato porta al rilascio di raggi gamma. Se questi raggi non sono presenti, il rilevatore indica che i neutroni non sono stati trovati. Essenzialmente, i raggi gamma servono come prova che i neutroni sono presenti.

I raggi gamma non si trovano sempre in presenza di neutroni, tuttavia. Ciò significa che i rilevatori gamma-based sono mai completamente accurato. Un rivelatore può indicare raggi gamma che sono da una fonte diversa neutroni o indicano nessun raggi gamma affatto se non si trovano a livelli abbastanza elevati.

Rivelatori di particelle di neutroni

Come rivelatori gamma, rivelatori di neutroni particelle non percepiscono neutroni direttamente, ma si basano sulla presenza di altre particelle cariche per fare una determinazione. In questo caso, rivelatori cercano particelle rivelatori, invece di raggi. In un rivelatore di particelle contenente un isotopo elio, per esempio, le particelle reagiscono con neutroni nella zona e rilasciare elio di un diverso tipo di isotopo. Quando viene trovata questa modifica isotopo dell'elio, il rivelatore presuppone che i neutroni sono presenti.

Altre particelle oltre all'elio reagire ai neutroni e possono essere utilizzati come indicatori per il rilevamento. Queste particelle sono utilizzabili boro e trifluoruro di boro. Di nuovo, queste particelle sono più facili da rilevare che solo neutroni ed agire come prova, ma non prova di neutroni.

Rivelatori a semiconduttore di neutroni

Mentre rivelatori sia gamma e particelle utilizzano fattori secondari per indicare la presenza di neutroni, rivelatori a semiconduttore sono in grado di rilevare direttamente neutroni. In un rivelatore di neutroni semiconduttori, materiali come il silicio assorbe neutroni. Quando un neutrone viene assorbita dal materiale, la sua resistenza elettrica cambia leggermente. elettronica sensibili sono in grado di rilevare questa fluttuazione, che indica la presenza di neutroni.

Questo tipo di rivelatore è più avanzato rispetto ai metodi precedenti ed è ancora in fase di perfezionamento. I progressi nella produzione di semiconduttori, spinto dalla domanda di chip per computer più veloci, offrono moderni rivelatori a semiconduttore di neutroni migliore capacità di rilevamento di particelle o gamma rivelatori di raggi.