中性子の検出

ブログをご覧の皆さん、こんにちは。
今日は中性子の検出についての記事を紹介したいと思います。

 

中性子に関してはこのブログでも紹介しています。

中性子まとめ
中性子の弾性散乱

 

上記記事の「中性子まとめ」と重複することもありますが、復習も兼ねてお読みいただければと思います。

○熱中性子の検出（第7版放射線概論P.407,408）
BF3ガスを用いる比例計数管、Heガスを用いる比例計数管は熱中性子の検出器として使用されます。比例計数管の記事でも紹介しています。

是非暗記しておきたい核反応式です。

　

  BF₃比例計数管　 

   ³He比例計数管　
　

¹⁰Bの熱中性子に対する反応断面積は3800バーンとかなり大きくなります。
⁶Liの熱中性子に対する反応断面積も940バーンと大きく、⁶LiFを利用する個人線量計で  ある熱蛍光線量計（TLD）も熱中性子の測定に使用されます。

（第7版放射線概論P.398）

 

　　

 

その他、

⁶LiI(Eu)シンチレーター　　　　　　　　　　　　
核分裂比例計数管　

 

²³⁵Uは、熱中性子により核分裂するため中性子の検出に利用できます。
²³⁵U(n, f)では質量数が90～100と130～140の元素が生成されやすくなります。
（第7版放射線概論P70）

 

金、インジウム、ジスプロシウムなども利用されます。

 

　　　

 

¹⁹⁷Au、¹¹⁵In、¹⁶⁵Dyは熱中性子に対して大きな断面積を有するため中性子捕獲反応(n,γ)反応を起こし熱中性子の検出に使用することができます。中性子捕獲反応(n,γ)は発熱反応です。（第7版放射線概論P.407）

　

○速中性子の検出
プラスチックシンチレータや液体シンチレータなど水素を多く含むものと高速中性子の反応を利用します。高速中性子は水素原子核内の陽子と弾性衝突するため高速中性子を遮へいできます。
　
　液体シンチレーション

　水素充填比例計数管

　PEラジエータ付Si半導体検出器
　
しきいエネルギーをもった放射化反応（第7版放射線概論P.407）
³²S、²⁷Al、⁶⁴Znなどのしきいエネルギーを持った放射化反応も高速中性子の検出に利用可能です。しきいエネルギーをもった放射化反応は吸熱反応です。

 

　　　

　　
　　→　髪の毛のSがPになる（平成21年度管理測定技術問6Ⅱ）

　

平成17年度物理問20

平成18年度管理測定技術問4Ⅱ
平成19年度物理問22

平成20年度管理測定技術問6Ⅰ

平成21年度管理測定技術問6Ⅱ
平成22年度物理問28

平成24年度物理問23

平成24年度物化生問1Ⅱ

平成25年度物化生問1Ⅲ,Ⅳ

平成25年度管理測定技術問2

平成27年度物理問21

平成27年度管理測定技術問1Ⅱ

平成30年度物理問19