DETECCIÓN DE NEUTRONES MEDIANTE EFECTO CHERENKOV EN AGUA

I. SIDELNIK; H. ASOREY; L. H. ARNALDI; JUAN JERONIMO BLOSTEIN; M. GÓMEZ BERISSO; MIGUEL SOFO HARO

CABA

Congreso; Reunión de la Asociación Argentina de Tecnología Nuclear; 2015

AATN

El presente trabajo se encuadra en el actual contexto de seguridad internacional, que ha dado origen a la denominada ''crisis del $^3$He''. La actual escasez de $^3$He, principal material utilizado para la detección de neutrones en diferentes ámbitos, ha motivado que distintos laboratorios se encuentren actualmente dedicados a la búsqueda de técnicas alternativas de detección de neutrones. Se presentan resultados experimentales que muestran la factibilidad de detectar neutrones térmicos y rápidos por efecto Cherenkov en agua acoplando a dicho material un fotomultiplicador de 8''. Se utlizó un detector Cherenkov en agua similar a los utilizados para el Observatorio Pierre Auger y el experimento LAGO. Para realizar las mediciones se emplearon fuentes de neutrones de $^{241}$AmBe y $^{252}$Cf en diferentes configuraciones de blindajes y moderadores. Los materiales empleados en dichas configuraciones fueron polietileno cadmio y plomo. Se discuten los mecanismos de interacción y las reacciones involucradas que originan las señales obtenidas. Analizando los espectros de la carga integrada en cada pulso se concluye que los neutrones de las fuentes de $^{241}$AmBe y $^{252}$Cf producen esencialmente espectros con la misma forma característica. Esta forma característica permite, en algunos casos, discriminar la señal dada por neutrones de la debida a otro tipo de radiación.Se obtuvieron las eficiencias intrínsecas de detección de neutrones para ambas fuentes desnudas, las cuales se encuentran aproximadamente entre 0.1 y 0.2. Los resultados obtenidos experimentalmente muestran que es factible construir detectores de neutrones rápidos y térmicos de bajo costo empleando grandes volúmenes activos de agua pura. Este desarrollo resulta de interés en salvaguardas nucleares, como así también en la detección de ''materiales nucleares especiales'' (uranio, plutonio, etc.) en portales aduaneros y de tránsito.