Ученые разработали кремниевые детекторы для контроля характеристик нейтронных полей

13 февраля 2023
760

Ученые Томского политехнического университета предложили новые детекторы на основе монокристаллического кремния для измерения характеристик нейтронных полей в активной зоне ядерных реакторов. Принцип их действия основан на контроле изменений электрофизических параметров кремния под действием нейтронов. Это более простой, дешевый и оперативный метод контроля по сравнению с существующими аналогами, не требующий специального измерительного оборудования. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Instruments and Experimental Techniques.

Сегодня ядерные реакторы широко используются в качестве источника нейтронного потока с высокой плотностью при проведении физических исследований, в производстве радиоактивных изотопов, радиационной химии, при испытании изделий электронной промышленности. Это требует разработки средств и методов, обеспечивающих точное и надежное измерение характеристик нейтронных полей непосредственно в активной зоне ядерных реакторов. Сейчас для таких измерений чаще всего применяются активационные детекторы из различных металлов. Данные методы трудоемкие, требуют сложного оборудования и не позволяют охватить необходимый диапазон контроля плотности потока быстрых нейтронов.

Ученые Томского политеха 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.