Презентация на тему: разработка пластиковых сцинтилляционных волоконных детекторов тепловых нейтронов

Научная работа аспиранта отделения лазерных и плазменных технологий Мохаммада Халеда Ибрагима посвящена созданию нового типа детектора тепловых нейтронов — пластикового сцинтилляционного волоконного детектора. Создание такого типа детектора, несомненно, будет прорывом в области детектирования малых нейтронных потоков благодаря высокой чувствительности сцинтилляционного оптического волокна. Преимуществами таких детекторов является также их низкая стоимость. Оптоволоконные детекторы можно интегрировать во всемирную сеть Интернет и отслеживать показания из любой точки мира с целью, например, предупреждения террористической деятельности, связанной с отравляющими радиоактивными веществами. Их можно будет применять в геологоразведочной деятельности.

Мохаммад Халед Ибрагим занимается разработкой метода измерения дозы тепловых нейтронов в смешанном нейтронно-гамма-поле с использованием двух типов сцинтилляционных волокон для измерения нейтронов и гамма-фотонов. Как правило, сцинтилляционное волокно состоит из сцинтиллятора, оптического волокна и светоизмерительного устройства. Сцинтилляторы — это материалы, которые могут излучать свет при взаимодействии с ионизирующим излучением. Различные типы сцинтилляторов можно разделить на две группы: неорганические и органические, и их следует выбирать в соответствии с характеристиками обнаруживаемого излучения и методом, используемым для обнаружения.

Оптическое волокно обычно изготавливается из пластика или стекла и используется для направления светового сигнала от сцинтиллятора к светоизмерительному устройству. Как световод, оптическое волокно имеет ряд преимуществ: высокую гибкость, большую длину и отсутствие помех электромагнитных полей. В качестве светоизмерительного устройства широко используется фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), с помощью которого можно добиться усиления или умножения сцинтилляционного света. Измерение потоков нейтронов с помощью сцинтилляционного волокна имеет много преимуществ по сравнению с традиционными методами. Он может измерять распределение с высоким разрешением и в реальном времени распознавать сигналы, вызванные гамма-фотонами. Кроме того, его небольшой объем делает возможными измерения в узких пространствах, таких как зазоры между топливными стержнями.

Сцинтилляторы на основе полистирола используются для детектирования ионизирующего излучения. Их применение обусловлено рядом ценных свойств — малое время распада (2-3 нс), высокая радиационная стойкость (до 10 Мрад), температура эксплуатации от -40 до +60^oC, стойкость к механическим воздействиям, вакуумная стойкость, а также слабая зависимость световыхода от температуры в диапазоне от 20^oC до температуры размягчения.

Для изготовления пластикового сцинтилляционного волоконного детектора необходимо изучить термические, оптические и радиационные свойства образцов из полистирола и полиметилметакрилата с различными модифицирующими добавками.

Экспериментальные исследования проводятся аспирантом в лабораториях отделения лазерных и плазменных технологий.

Научная работа аспиранта отделения лазерных и плазменных технологий Mohammad-Khaled Ebrahiem (Сирия)

Научный руководитель Степанов В.А.