Bazele teoretice și modelarea matematică a convertoarelor termice de neutroni bazate pe folii de gadoliniu

Titlul original:

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

Conținutul cărții:

Convertoarele de radiații neutronice joacă un rol determinant în dezvoltarea detectoarelor acestor radiații. Ei definesc caracteristicile de bază ale detectoarelor: eficiența înregistrării, energia, rezoluția temporală și spațială.

Printre convertoarele în stare solidă, gadoliniul și cei 157 de izotopi ai săi sunt în mod special alocați, având o secțiune transversală anormal de mare de interacțiune cu neutronii termici. Eficiența convertoarelor este produsul a trei variabile. Acestea sunt următoarele: (1) probabilitățile de captare a neutronilor termici de către nucleu; (2) probabilitățile de creare a particulelor încărcate secundare, în cazul nostru electronii de conversie internă și Auger; (3) probabilitățile de evacuare a electronilor creați din materialul convertorului.

Modelul de calcul al eficienței de înregistrare a neutronilor termici de către convertoarele cu folie realizate din gadoliniu natural și izotopul său 157 descris. Examinarea proceselor de absorbție a neutronilor în materialul unui convertor și a probabilității de evadare a electronilor secundari. Calcule efectuate pentru convertoare cu diferite grosimi și alți parametri ai convertoarelor.

Au fost alese cele mai optime grosimi ale convertorului. A fost estimată contribuția razelor X și a cuantelor gamma de joasă energie absorbite direct în convertor și rezultatul apariției electronilor secundari. În cazul luării în considerare a contribuției electronilor formați de cuantele de raze X, eficiența crește puțin, dar contribuția lor nu este mai mare de 1 %.

Sunt prezentate calcule ale convertoarelor complexe reprezentând două folii subțiri de gadoliniu amplasate de o parte și de alta a foliilor kapton suport și ale convertoarelor complexe reprezentând un set de folii subțiri perforate cu pas fin amplasate una peste alta într-un volum de gaz unic. (Nova)