Материал портала ядерных знаний BelNET
статья/документ по запросу ресурса "3255"
Новости науки и техники: Ученые ТПУ разработали кремниевые детекторы для контроля характеристик нейтронных полей активной зоны ядерных реакторов Ученые Томского политехнического университета предложили простой метод измерения флюенса быстрых и тепловых нейтронов с помощью детекторов из монокристаллического кремния. Он был разработан на основе применяемой на Исследовательском ядерном реакторе ТПУ технологии ядерного легирования кремния - процесса, позволяющего получать полупроводниковый кремний с заранее заданными электрофизическими характеристиками. Принцип действия таких детекторов основан на контроле изменений электрофизических параметров кремния под действием нейтронов. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Instruments and Experimental Techniques. “Быстрые нейтроны создают в кремнии сложные радиационные дефекты, которые уменьшают его проводимость. Причем изменение проводимости линейно связано с флюенсом быстрых нейтронов. Это и положено в основу детектирования быстрых нейтронов. Для изменения флюенса тепловых нейтронов используется тот же кристалл монокристаллического кремния. В этом случае проявляется эффект воздействия тепловых нейтронов на величину удельного электрического сопротивления кремния, то есть эффект его легирования. Под действием тепловых нейтронов в монокристаллическом кремнии из атомов природного изотопа кремний-30 образуется стабильный изотоп фосфор-31, который является донорной примесью. При этом концентрация фосфора пропорциональна флюенсу и плотности потока тепловых нейтронов, - поясняет заведующий лабораторией № 33 Исследовательского ядерного реактора ТПУ Валерий Варлачев. Разработанные политехниками детекторы по точности измерений не уступают традиционным активационным методам. Они позволяют определять абсолютные значения плотности потока тепловых нейтронов в ядерных установках, работающих на мощности в диапазоне 1014 – 1018 см-2. Кроме того, информация на таких детекторах может сохраняться бесконечно долго. Это позволяет в любой момент времени проверить полученный результат измерения. «Кремниевые детекторы также могут использоваться в качестве детекторов сопровождения. Они применяются на Исследовательском ядерном реакторе ТПУ для контроля технологических процессов получения радиофармпрепаратов, радиоизотопов, ядерного легирования кремния и в научных исследованиях. Детекторы защищены четырьмя патентами РФ», - отмечает Валерий Варлачев. На данном этапе исследования ученые изучают изменения электрофизических характеристик времени под воздействием нейтронов различных энергий. Полученные данные позволят внедрить детекторы для контроля за полем быстрых нейтронов при проведении радиотерапии на циклотроне. Загрузить:
|
Вход, регистрация
