Detección de neutrones

Abstract

El CZT es un cristal semiconductor de Cd0,9 Zn0,1Te utilizado como detector de radiación gamma (γ) en la asignatura de Técnicas Experimentales IV del grado en Física de la UVa. En este estudio, se ha comprobado que el CZT permite detectar neutrones térmicos mediante una serie de medidas concretas, realizadas en el LPN del CIEMAT en Madrid, que además han permitido evaluar la eficiencia del CZT como detector de neutrones térmicos y su viabilidad como candidato para la construcción de un Sistema de Esferas de Bonner o Espectrómetro Multiesferas. Además, este trabajo favorece la comprensión de la interacción neutrónica con la materia. Mediante unas primeras medidas iniciales hechas con la fuente neutrónica de 252Cf, se ha comprobado el efecto moderador del polietileno y el efecto del plomo de eliminar la contribución gamma no proveniente de la captura térmica del 113Cd en el interior del detector. También se ha comprobado el efecto de irradiar con diferentes fuentes de neutrones, a saber: 252Cf y 241Am-Be. Finalmente, también se presentan los resultados y análisis de dos irradiaciones con la fuente de 252Cf y el CZT en el interior de las esferas de Bonner de 6” y 10” de diámetro, que tienen interés en espectrometría y dosimetría neutrónicas.

The CZT is a semiconductor crystal made of Cd0,9 Zn0,1Te and used as a gamma (γ) radiation detector in the subject Técnicas Experimentales IV of the degree in Physics in the University of Valladolid (UVa). In this research, it has been proved that the CZT makes the measurement of thermal neutrons possible by means of a set of specific measures, carried out in the CIEMAT’s LPN in Madrid, which have also allowed the evaluation of the CZT’s efficiency as a thermal neutrons detector and the viability of developing a Bonner Sphere System with it. Furthermore, this work eases the understanding in neutrons’ interaction with matter. Through a set of initial measures done with the 252Cf neutrons’ source, the polyethylene’s attenuating effect has been proved. This measures have also shown that lead can stop the gamma particles camming from other than the 113Cd thermal capture inside the CZT. Then, it has been studied the effect of irradiating with different neutrons’ sources, to know: 252Cf and 241Am-Be. Eventually, results and analysis of two irradiations with the 252Cf source and the CZT placed inside the 6” and 10” diameter Bonner spheres can be seen, being of interest in neutrons’ spectrometry and dosimetry.