Teoretické základy a matematické modelovanie konvertorov tepelných neutrónov na báze gadolíniových fólií

Pôvodný názov:

Theoretical Basis and Mathematical Modeling of the Thermal Neutron Converters Based on Gadolinium Foils

Obsah knihy:

Konvertory neutrónového žiarenia zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri vývoji detektorov tohto žiarenia. Definujú základné charakteristiky detektorov: účinnosť registrácie, energiu, časové a priestorové rozlíšenie.

Medzi polovodičovými konvertormi sú obzvlášť vyčlenené gadolínium a jeho 157 izotopov, ktoré majú abnormálne vysoký prierez interakcie s tepelnými neutrónmi. Účinnosť konvertorov je súčinom troch premenných. Sú to tieto parametre: (1) pravdepodobnosti záchytu tepelných neutrónov jadrom; (2) pravdepodobnosti vzniku sekundárnych nabitých častíc, v našom prípade vnútornej konverzie a Augerových elektrónov; (3) pravdepodobnosti úniku vytvorených elektrónov z materiálu konvertora.

Modelové výpočty účinnosti registrácie tepelných neutrónov fóliovými konvertormi vyrobenými z prírodného gadolínia a jeho 157 opísaného izotopu. Skúmané procesy absorpcie neutrónov v materiáli konvertora a pravdepodobnosť úniku sekundárnych elektrónov. Výpočet pre konvertory s rôznou hrúbkou a ďalšie parametre konvertorov.

Vybrali sa najoptimálnejšie hrúbky konvertorov. Vykonal sa odhad príspevku röntgenového žiarenia a nízkoenergetických gama kvantilov absorbovaných priamo v konvertore a z toho vyplývajúceho výskytu sekundárnych elektrónov. V prípade započítania príspevku elektrónov tvorených röntgenovými kvantami sa účinnosť trochu zvýši, ale ich príspevok nie je väčší ako 1 %.

Uvádzajú sa výpočty komplexných konvertorov predstavujúcich dve tenké gadolíniové fólie umiestnené na oboch stranách nosných kaptonových fólií a komplexných konvertorov predstavujúcich súbor tenkých fólií vŕtaných s jemným krokom umiestnených nad sebou v jednom objeme plynu. (Nova)