Eficiencia de un detector Cherenkov en agua para la detección de neutrones.

La caracterización del detector Cherenkov en agua (WCD, por sus siglas en inglés) como detector de neutrones es una aplicación importante para este tipo de detector no solo por uso en investigación básica, sino su potencial para hacer meteorología espacial, además de que por su gran volumen activ...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Guarín González, Nicolás
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2017
Materias:
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/681/1/Guar%C3%ADn_Gonz%C3%A1lez.pdf
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Descripción
Sumario:La caracterización del detector Cherenkov en agua (WCD, por sus siglas en inglés) como detector de neutrones es una aplicación importante para este tipo de detector no solo por uso en investigación básica, sino su potencial para hacer meteorología espacial, además de que por su gran volumen activo, su facilidad de instalación y bajo costo de construcción puede ser utilizado como una opción viable para reemplazar los detectores de 3"He como salvaguardia nuclear en pasos fronterizos y puestos aduaneros. En el desarrollo de este proyecto se realizaron simulaciones detalladas con diferentes geometrías para comprender los procesos físicos más importantes que ocurren dentro del detector. Primero se simuló un haz de neutrones que incide dentro de un volumen infinito de agua para ver todas las reacciones posibles que puede realizar el neutrón dentro de esta. Luego se trabajó con un volumen cúbico de 1 m"3 de agua pura lo que permitió cuantificar la cantidad de radiación que abandona el volumen y la energía depositada, así como realizar histogramas en energía de las partículas secundarias (gamma y electrones) que fueron creadas dentro de este volumen. Finalmente las últimas simulaciones se hicieron con una geometría compleja lo más parecida al montaje experimental, además de simular los blindajes que se utilizaron, la respuesta del PMT y las dos fuentes de neutrones que iban a ser utilizadas en la parte experimental: AmBe y 252"Cf. En esta simulación se calculó la eficiencia del WCD para detectar neutrones probando diferentes montajes experimentales, se realizaron simulaciones con el detector con y sin el recubierto del Tyvek, además de dos tamaños diferentes de detector y varias configuraciones de blindajes: Plomo; Plomo y Parafina; y Plomo, Parafina y Cadmio. En el proyecto también se realizaron mediciones experimentales con dosWCD de diferente alturas, las mediciones fueron realizadas con dos fuentes de neutrones, una de Am-Be y otra de 252"Cf a diferentes distancias y con las mismas configuraciones de blindajes que se usaron en la simulación, luego con los histogramas obtenidos se calculó la eficiencia de ambos detectores. Finalmente se contrastaron las simulaciones y experimentos y se describieron las similitudes y diferencias entre ambos.