1 El detector N-15 es un detector de neutrones de centelleo de geometría rectangular (23x33x4 cm). La zona sensible del detector está formada por 5 laminas transparentes de 0.017cm de espesor de una mezcla de 10 B enriquecido al 96% y de un centellador de ZnS(Ag), 10 B+ZnS(Ag). Las láminas están depositadas entre 4 placas de PMMA de 8 mm de espesor que actúan como guía de luz y moderador, rodeado de un reflector de aluminio Mylar de 8 μm. Mediante el código MCNPX [4] se hizo un modelo detallado del detector tridimensional en distintas condiciones, desnudo, con moderadores de 12 y 24 mm de PEAD, y moderadores frontale desde 10 – 100 mm de PEAD, se estimo la respuesta del detector, medida en el numero de reacciones (n,  ) para 29 fuentes monoenergeticas de 10 -9 a 20 MeV [5] ademas la respuesta para dos fuentes de neutrones de 241 AmBe y 252 Cf en las mismas condiciones, desnudo y de moderación. Karen A. Guzmán-García 1, Eduardo Gallego-Díaz 1, Héctor René Vega-Carrillo 2, Juan Antonio González 3, Alfredo Lorente-Fillol 1, Sviatoslav Ibáñez –Fernandez 1 1 Departamento de Ingeniería Energética, ETS Ing. Industriales, Universidad Politécnica de Madrid C. José Gutiérrez Abascal, 2, 28006, Madrid, España. 2 Unidad Académica de Estudios Nucleares, Universidad Autónoma de Zacatecas C. Ciprés 10, Fracc. La Peñuela, 98068 Zacatecas, México 3 Laboratorio de Ingeniería Nuclear, E.T.S. Ing. Caminos, Canales y Puertos, Universidad Politécnica de Madrid, Campus Ciudad Universitaria, C. Profesor Aranguren 3, 28040, Madrid, España. E – mail: [email protected] Se calculó la respuesta del detector desnudo y diferentes espesores de polietileno de alta densidad para fuentes monoenergéticas de neutrones y para fuentes de 241 AmBe y 252 Cf. La mejor respuesta se obtiene cuando el espesor del moderador es de 24 mm INTRODUCCIÓN CÁLCULO DE LA RESPUESTA DEL DETECTOR 10 B+ZnS(Ag) CÁLCULO DE LA RESPUESTA DEL DETECTOR 10 B+ZnS(Ag) Debido al incremento en el control de mercancías para prevención del tráfico ilícito de material radiactivo y nuclear, en lucha contra el terrorismo nuclear, ha supuesto en numerosos países un aumento en el uso de sistemas de detección capaces de efectuar controles de forma fiable y rápida [1]. Los sistemas de detección instalados son los llamados “Radiation Portal Monitors” RPM o Monitores de Radiación tipo Pórtico [1], incluyen en conjunto detectores gamma y de neutrones para la detección de Materiales Nucleares Especiales (SNM) [2]. Habitualmente, los detectores de neutrones empleados en los pórticos son contadores proporcionales de 3 He, pero debido a la escasez de 3 He, reportada desde 2009, se han hecho diferentes investigaciones para encontrar alternativas de detección, buscando características similares a las de los equipos ya instalados con 3 He [3] Objetivo El objetivo de este trabajo fue calcular la respuesta de un novedoso detector de 10 B+ZnS(Ag) con distintas condiciones de moderación. La moderación ha sido diseñada en el Laboratorio de Ingeniería Nuclear (UPM) y fue fabricado por la empresa BridgePort. En forma comercial se conoce como nDet-Brick, N-15. La respuesta se calculó mediante métodos Monte Carlo con el código MCNPX [4]. CONCLUSIONES X CONGRESO REGIONAL LATINOAMERICANO IRPA DE PROTECCIÓN Y SEGURIDAD RADIOLÓGICA Buenos Aires, Argentina, 12 - 17 de Abril 2015 REFERENCIAS [1].- COOPER, R et al, Report on the meeting of detectors experts held at PRM II, 10 Agosto [2009). [2].- KOUZES, Pacific Northwest reports, PNNL19311. 1-47 (2010). [3].- SHEA, Congressional Research Service, CSR Report for congress, Diciembre (2010). [4].- PELOWITZ, MCNPX Users Manual Laboratorio de los Alamos, LA-CP- 11-00438, Abril (2001). ). [5].- H.R. VEGA CARRILLO International Journal of Radiation Protection Research 11:149-153 (2013). MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS IRPA Sesión Posters 15 - 16 de Abril 2015 Código Monte Carlo MCNPX Desnudo 12mm + 24mm24mm + 48mm Detector N-15 Desnudo y con espesores frontales y posteriores de distinto espesor de Polietileno de Alta Densidad PEAD Capas sensibles del detector de 10 B+ZnS(Ag) y Placas de PMMA Capas de 10 B+ZnS(Ag) Desnudo12+24 mm PEAD 24+48 mm PEAD De 10 a 100 mm de PEAD frontales en el detector y 24mm Laterales *Secciones eficaces de la librería ENDF/B-VI *Incluido tratamiento S( ,  ) para el efecto del moderador de neutrones de bajas energías Cm R( 10 B(n,α) 7 Li ) (·10 -4 ) (n, α) (·10 -4 ) n/cm 2 (·10 -4 ) Cel 7Cel 9Cel 11Cel 13Cel 15RTRT φTφT 01.0782.06714.252.7321.18821.191174.2 1212.9614.6868.6414.7212.56123.5232.2 2424.1025.40118.026.3325.12218.8264.1 Cm R( 10 B(n,α) 7 Li ) (·10 -4 ) (n, α) (·10 -4 ) n/cm 2 (·10 -4 ) Cel 7Cel 9Cel 11Cel 13Cel 15RTRT φTφT 00.98151.97610.482.0851.18516.71158.8 128.6899.81345.969.8618.49982.82201.4 2417.3918.2384.0718.6717.76156.1231.9 Respuesta 10 B(n,α) del detector N-15 con moderadores de PEAD de 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 y 100 mm de espesor frontal, ante una fuente de 252 Cf Respuesta de las distintas Capas del detector N- 15 desnudo y con 12 y 24 mm de PEAD ante una fuente de 252 Cf Respuesta 10 B(n,α) del detector N-15 con moderadores de PEAD de 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 y 100 mm de espesor frontal, ante una fuente de 241 AmBe Respuesta de las distintas Capas del detector N- 15 desnudo y con 12 y 24 mm de PEAD ante una fuente de 241 AmBe Respuesta c 10 B(n, α) del detector N-15 con moderadores de PEAD de 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 y 90 mm de espesor frontal Respuesta c 10 B(n, α) del detector N-15 con moderadores de PEAD de 0, 12 y 24 mm de espesor