ساخت و آزمایش آشکارساز ترموپیلی نوترون در ستون حرارتی رآکتور تحقیقاتی تهران

نویسندگان

1 پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای

2 دانشگاه امیر کبیر

3 دانشگاه امیرکبیر

doi
10.22052/3.2.7
چکیده

با توجه به نیاز و کاربرد وسیع آشکارساز‌های نوترون به‌ویژه در رآکتورهای هسته‌ای و همچنین افزایش تعداد دستگاه‌های شتاب‌دهندۀ خطی، طراحی و ساخت آن‌ها یک امر ضروری به‌حساب می‌آید. هدف این مقاله، ساخت آشکارساز نوترون باقابلیت جبران‌سازی پاسخ گاما و دمای محیط است. برای ساخت این آشکارساز ازترموکوپل‌های ویژه‌ای که محل اتصال سیم‌ها (نقطۀ داغ ترموکوپل) در آن باکاربید بور پوشش‌دهی شده است، استفاده شد. دریک شار نوترونی در محیط، ترموکوپل پوشش داده ‌شده با کاربید بور به‌دلیل برهم کنش اتم‌های بور با نوترون‌ها و آزاد شدن ذرات آلفای پرانرژی (باانرژی 31/2MeV) باعث تولید ولتاژی در دو سر نقطۀ اتصال ترموکوپل‌ها می‌شود. ولتاژ (سیگنال) ترموکوپل، متناسب است با چگالی ذرات نوترون و برای حذف اثر پرتوهای گاما و دمای محیط از ترموکوپل‌های پوشش‌دهی‌شده با آلومینیوم به‌صورت تفاضلی در آشکارساز قرار داده می‌شود، زیرا به‌ لحاظ عدد اتمی، چگالی اتمی و ضریب رسانایی گرمایی و ظرفیت گرمایی به کاربید بور نزدیک می‌باشد. این آشکارساز در ستون حرارتی رآکتور تحقیقاتی تهران مورد آزمایش قرار گرفت و آستانۀ شار اندازه‌گیری‌شده به‌وسیلۀ آن آشکارساز با آزمایش فویل ایندیم 108×526/1 n/cm2-sبه‌دست آمد