МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЛИТИЙСОДЕРЖАЩИХ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЦИНТИЛЛЯТОРОВ К НЕЙТРОННОМУ ИЗЛУЧЕНИЮ
Рубрики: НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Авторы:
1.
Научно-производственное унитарное предприятие «АТОМТЕХ»
2.
Научно-производственное унитарное предприятие «АТОМТЕХ»
Россия
Россия
3.
Белорусский гос. университет информатики и радиоэлектроники
Россия
Россия
Тип:
Статья
Страницы:
с 30
по 36
Статус:
Опубликован
Получено:
13.09.2024
Одобрено:
13.09.2024
Опубликовано:
13.09.2024
Классификаторы:
УДК 001.891.572 Исследования с применением теоретических моделей, гипотез
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ионизирующее излучение, детектирование нейтронов, литийсодержащие сцинтилляторы, чувствительность к нейтронному излучению, тепловые нейтроны, CLYC, CLLB, NaIL, FLUKA, метод Монте-Карло
Аннотация (русский):
В статье представлены результаты моделирования методом Монте-Карло чувствительности литийсодержащих детекторов CLYC, NaIL, CLLB к тепловым нейтронам. Показано отличие чувствительности и глубины свободного пробега нейтрона обогащенного и необогащенного по изотопу 6Li сцинтиллятора CLYC. Проведен анализ распределения альфа-частиц и нейтронов в объеме сцинтиллятора, который указывает на низкую эффективность регистрации в образцах с естественным содержанием 6Li в связи с тем, что не все нейтроны реагируют с материалом кристалла. По результатам Монте-Карло моделирования чувствительности сцинтилляторов в зависимости от направления облучения, показано, что в торцевой и боковой геометрии при размерах более 38 мм отличие в чувствительности при изменении направления потока нейтронов связано лишь с размером поперечного сечения сцинтиллятора и обогащения 6Li при одинаковом значении удельной чувствительности. Сравнение полученных модельных результатов с доступными экспериментальными данными для сцинтилляторов NaIL и CLLB показало достоверность разработанных моделей и методов расчета.
В статье представлены результаты моделирования методом Монте-Карло чувствительности литийсодержащих детекторов CLYC, NaIL, CLLB к тепловым нейтронам. Показано отличие чувствительности и глубины свободного пробега нейтрона обогащенного и необогащенного по изотопу 6Li сцинтиллятора CLYC. Проведен анализ распределения альфа-частиц и нейтронов в объеме сцинтиллятора, который указывает на низкую эффективность регистрации в образцах с естественным содержанием 6Li в связи с тем, что не все нейтроны реагируют с материалом кристалла. По результатам Монте-Карло моделирования чувствительности сцинтилляторов в зависимости от направления облучения, показано, что в торцевой и боковой геометрии при размерах более 38 мм отличие в чувствительности при изменении направления потока нейтронов связано лишь с размером поперечного сечения сцинтиллятора и обогащения 6Li при одинаковом значении удельной чувствительности. Сравнение полученных модельных результатов с доступными экспериментальными данными для сцинтилляторов NaIL и CLLB показало достоверность разработанных моделей и методов расчета.
Ключевые слова:
ионизирующее излучение, детектирование нейтронов, литийсодержащие сцинтилляторы, чувствительность к нейтронному излучению, тепловые нейтроны, CLYC, CLLB, NaIL, FLUKA, метод Монте-Карло
ионизирующее излучение, детектирование нейтронов, литийсодержащие сцинтилляторы, чувствительность к нейтронному излучению, тепловые нейтроны, CLYC, CLLB, NaIL, FLUKA, метод Монте-Карло
1. R.G. Downing, G.P. Lamaze, J.K. Langland, S.T. Hwang, «Neutron depth profiling: Overview and description of NIST facilities», Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, vol. 98, no. 1, рp. 109, 1993.
2. NaIL Dual Detection Neutron-Gamma Scintillator. URL: https://www.luxiumsolutions.com/ radiation-detection-scintillators/crystal-scintillators/nail-scintillation-crystals (accessed Mar. 27, 2024).
