Neutron field characteristics of Ciemat's Neutron Standards Laboratory

Guzmán-García, Karen Arlete; Méndez-Villafañe, R.; Vega-Carrillo, Héctor René

doi:10.1016/j.apradiso.2014.10.028

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“…As principais desvantagens dessas fontes são a meia vida curta (2,645 anos) e a emissão de outras radiações, como gama. É uma das fontes mais utilizadas para a calibração de detectores (Guzman-Garcia et al, 2015;Kim et al, 2015;Lacoste, 2010).…”

Section: Fissão Espontâneaunclassified

“…Para a calibração de detectores de nêutrons, é recomendada, sobretudo, a correção do espalhamento de nêutrons, uma característica intrínseca de cada laboratório, resultante dos materiais, dimensões e posicionamentos das estruturas do laboratório, como piso, arranjo experimental e paredes (Guzman-Garcia et al, 2015).…”

Section: Caracterização De Um Laboratório De Calibração De Detectores...unclassified

“…Os valores de taxa de fluência de nêutrons obtidos para o LCDNM através das simulações foram comparados com os dados dos laboratórios do IPEN e do (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) CIEMAT (Alvarenga, 2018;Guzman-Garcia et al, 2015) Através da Tabela 13 é possível observar que a diminuição da fluência em função da lei do inverso do quadrado da distância predomina sobre a influência do espalhamento para a taxa de fluência de nêutrons em função da distância fontedetector para o LCDNM.…”

Section: Comparação Dos Valores De Taxa De Fluência De Nêutrons Do Lc...unclassified

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Caracterização dosimétrica de laboratório de calibração de detectores de nêutrons utilizando método Monte Carlo

Morero¹

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O primeiro agradecimento é para todos que foram fundamentais para o desenvolvimento do presente Mestrado. Destarte, destaco a orientadora Patrícia Nicolucci, o empreendedor José Luiz Bruçó e a pesquisadora Karla Patrão que tiveram a coragem de acreditar no desenvolvimento de um projeto ímpar da tríplice hélice da inovação. Isto posto, fica claro que a organização dos três setores, academia, iniciativa privada e governo, foram indispensáveis para a elaboração do projeto e como escreveu Immanuel Kant: "Ciência é conhecimento organizado". Não posso esquecer de agradecer a todos os colaboradores que contribuíram para minha formação e expandiram meus horizontes. À Nilza, da secretaria, por toda presteza, agilidade e carinho. Ao professor Adilton, por explorar o empreendedorismo, e, assim, fazer com que isto sobrevivesse dentro de mim, durante a graduação. Ao professor Alexandre Souza Martinez, pelas discussões e diálogos a respeito da história da física. Ao professor Carlos Ernesto Garrido, pelas concisas e duras críticas e discussões. Aos professores Antônio José da Costa e Marcelo Mulato, pelas aulas fantásticas "out of the box". Destaco ainda o professor que me motivou, através de aulas esplendorosamente fantásticas, sem que soubesse, a ter ânimo, disposição e curiosidades mais do que suficientes para a conclusão do curso. Obrigado professor Martin Eduardo Poletti. Em suma, agradeço aqui a todos os professores. Cito aqui William Ramsay: "Progresso é feito por tentativa e falha, as falhas são geralmente muito mais numerosas que o sucesso e, ainda assim, são não registradas". O motivo é que pensei inúmeras vezes, durante a graduação, em desistir. A toda a comunidade e às amizades que tive na universidade, que contribuíram, direta ou indiretamente, para a construção tanto das minhas perspectivas sobre o mundo quanto para o desenvolvimento do presente trabalho. Declaro ser este um espaço pequeno para tanto, mas destaco os amigos e referências

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Section: Caracterização De Um Laboratório De Calibração De Detectores...unclassified

Section: Comparação Dos Valores De Taxa De Fluência De Nêutrons Do Lc...unclassified

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Caracterização dosimétrica de laboratório de calibração de detectores de nêutrons utilizando método Monte Carlo

Morero¹

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“…Mediante el número total de reacciones que ocurren en el 10 B de cada capa sensible de detector, se determina el total de reacciones pero no el total de partículas  contabilizadas como neutrones.Una vez determinado el factor de eficiencia del ZnS(Ag) del N-15 se realiza un modelo en las mismas condiciones de medición en el exterior del LIN García et al, 2015). posicionando el detector a 200 cm de la fuente de241 AmBe y 252 Cf (Figura 75) y en él se determina el número de reacciones ocurrentes 10 B(n, ) 7 Li, aplicando el factor de eficiencia del que nos permite determinar el número total de reacciones ocurrentes en el 10 B de cada capa sensible del detector.…”

unclassified

Caracterización teórico-experimental de nuevos sistemas de detección de neutrones para el control de mercancías en fronteras y puntos críticos

García¹,

Arlet²

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In homeland security, one of the main lines of defense against nuclear terrorism is the control at borders of goods and persons entering and leaving customs (land, sea, air) by means of Radiation Portal Monitors, RPM. These devices are part of the "Second Line of Defense, SLD", of the program of the U.S. Department of Defense, which are installed in different parts of the World too. In Spain, through the initiative Megaports, they are implemented in the ports of Algeciras, Valencia and Barcelona. RPMs were designed to detect traces of radiation emitted from an object passing through them with the purpose of intercepting illicit traffic of nuclear or radioactive materials. RPMs usually consist on a set of gamma-ray and neutron detectors. Neutron detectors are used for Special Nuclear Materials (SNM) detection, like 239 Pu, with large size 3 He proportional counters widely used, that are placed inside of a polyethylene box of high density, HDPE. 3 He detectors are characterized by having high efficiency for neutron detection. However, since late the last decade, 3 He shortage worldwide has encouraged searching for alternative neutron detectors. The aim of this thesis is to study the features of alternative new neutron detectors of 10 B+ZnS(Ag), that are based on a scintillator detector design to detect particles , ZnS(Ag) mixed with highly enriched 10 B. Neutrons experiment a reaction with the 10 B of the detector, 10 B(n,) 7 Li, emitting an  particle and 7 Li, which are detected by the ZnS(Ag). Using Monte Carlo methods, with MCNP5, MCNPX and MCNP6 codes, the responses of different detectors with variable geometries have been estimated for 29 monoenergetic neutron sources with values from 10-9 to 20Mev, also, for two isotopic neutron sources of 241 AmBe and 252 Cf. The response in counts per second per nanogram of sensitive material, cps/ng from a moderated neutron source of 252 Cf at a distance of more iv than 200 cm, has been also calculated through the reactions that occur in the 10 B. Different models were developed based in distinct cases, indoors, outdoors, and different geometries. These detectors are studied to achieve at least the efficiency established by the ANSI 42.35 Standard, so that be able to detect a neutron source of 252 Cf of 20.000 n/s passing through the detector at more than 200 cm distance, which requires an efficiency higher than 2,5 cps/ng 252 Cf at 200 cm, according to studies carried out in Pacific Northwest National Laboratory. With the MCNP6 code, the case of different SNM (239 Pu, "Highly Enriched Uranium" HEU at 70% and 94%, 252 Cf) is evaluated inside a customs transport vehicle passing in front of four different RPMs with 10 B+ZnS(Ag) detectors. With a set of models and measurements we verified that these neutron detectors of 10 B+ZnS(Ag) are an interesting and valid alternative to replace 3 He detectors installed in the RPMs at borders.

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Study of a 10B+ZnS(Ag) neutron detector as an alternative to 3He-based detectors in Homeland Security

Guzmán-García

Vega-Carrillo

Gallego

et al. 2016

Applied Radiation and Isotopes

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The response of a scintillation neutron detector of ZnS(Ag) with B was calculated, using the MCNPX Monte Carlo Code. The detector consists of four panels of polymethyl methacrylate (PMMA) and five thin layers of ~0.017cm thickB+ZnS(Ag) in contact with the PMMA. The response was calculated for the bare detector and with different thicknesses of High Density Polyethylene, HDPE, moderator for 29 monoenergetic sources as well as AmBe andCf neutrons sources. In these calculations the reaction rate B(n, α)Li and the neutron fluence in the sensitive area of the detector B+ZnS(Ag) was estimated. Measurements were made at the Neutron Measurements Laboratory, Universidad Politécnica de Madrid, LMN-UPM, to quantify the detections in counts per second in response to aCf neutron source separated 200cm. The MCNPX computations were compared with measurements to estimate the efficiency of ZnS(Ag) for detecting the α that is created in the B(n, α)Li reaction. After validating new models with different geometries it will be possible to improve the detector response trying to achieve a sensitivity of 2.5cps-ngCf comparable with the response requirements for He detectors installed in the Radiation Portal Monitors, RPMs. This type of detector can be considered an alternative to theHe detectors for detection of Special Nuclear Material, SNM.

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Neutron field characteristics of Ciemat's Neutron Standards Laboratory

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Caracterização dosimétrica de laboratório de calibração de detectores de nêutrons utilizando método Monte Carlo

Caracterização dosimétrica de laboratório de calibração de detectores de nêutrons utilizando método Monte Carlo

Caracterización teórico-experimental de nuevos sistemas de detección de neutrones para el control de mercancías en fronteras y puntos críticos

Study of a 10B+ZnS(Ag) neutron detector as an alternative to 3He-based detectors in Homeland Security

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