Detección de flujo continuo de neutrones a energías en el rango de micro a mega electronvoltio

Abstract

En esta tesis se presenta una metodología para caracterizar la distribución de flujo integral de neutrones del haz tangencial N 1 del Reactor Nuclear de Investigación Chileno RECH-1, utilizando un espectrómetro de neutrones basado en el método de las esferas de Bonner, utilizando detectores proporcionales de 3He inmersos en matrices moderadoras de neutrones. Primero, se hicieron simulaciones Monte Carlo del espectrómetro y se determinaron las sensibilidades de todos los detectores usados con sus respectivos elementos moderadores. Teniendo en cuenta estas simulaciones, se construyó el espectrómetro y se midieron tasas de conteo de neutrones para potencias de operación del RECH-1 entre 50 W y 2000 W. Para determinar la distribución del flujo integral de neutrones mediante la solución del problema inverso, usando el método iterativo de máxima expectación, se utilizaron las sensibilidades y las tasas de conteo de neutrones de cada uno de los detectores, obteniendo cuatro flujos integrales de neutrones, para potencias entre 100 W y 1000 W. Con estos cuatro flujos, se extrapoló a una potencia de operación de 5 MW, con el objetivo de comparar estos resultados con medidas anteriores de caracterización del haz tangencial N 1 del RECH-1, usando la técnica de activación neutrónica.

In this thesis, a methodology for the characterization of the integral neutron flux of the tangencial N 1 beam of the Reactor Nuclear de Investigación Chileno RECH-1, using a neutron spectrometer based on Bonner sphere method is presented. This spectrometer consists in four 3He proportional detectors immersed in neutron moderation elements. First of all, the spectrometer was simulated using the Monte Carlo simulation to determine the sensitivities of all the detectors used, with all the respective moderated elements. Considering these simulations, the spectrometer was build and was used to measure neutron counting rates at different power operation in RECH-1, from 50 W to 2000 W. To determine the integral neutron flux energy distribution, the solution of the inverse problem using the iterative method of expectation maximization was used. The sensitivities and neutron counting rates of each detector used to determine the neutron flux distributions, at different reactor low operation powers between 50 W and 2000 W. Then this results were extrapolatedfrom 2 kW to the normal operation power of 5 MW and compared with previus measurmentsform 1995 performed neutron activation analysis of thin foils.