Приборы и техника эксперимента, 2021, № 2, стр. 25-31

МОНТЕ-КАРЛО-МОДЕЛЬ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО ДЕТЕКТОРА НЕЙТРОНОВ НА ОСНОВЕ ЛИТИЕВОГО СТЕКЛА

Е. С. Кузьмин a***, Г. Д. Бокучава b, И. Ю. Зимин a, А. А. Круглов b, Н. А. Кучинский a, В. Л. Малышев a

a Лаборатория ядерных проблем им. В.П. Джелепова Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ)
141980 Дубна, Московской обл., ул. Жолио-Кюри, 6, Россия

b Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка ОИЯИ
141980 Дубна, Московской обл., ул. Жолио-Кюри, 6, Россия

* E-mail: e_kuzmin@jinr.ru
** E-mail: e_kuzmin@mail.ru

Поступила в редакцию 04.08.2020
После доработки 20.08.2020
Принята к публикации 24.08.2020

Аннотация

Создана и верифицирована Монте-Карло-модель сцинтилляционного детектора тепловых нейтронов на основе литиевого стекла NE 912. Верификация модели проводилась сравнением результатов модели и данных эксперимента при экспозиции прототипа на пучках тепловых нейтронов и γ-квантов. Определены характеристики сцинтиллятора: световыход при захвате нейтрона, квенчинг-фактор, временные параметры высвечивания. Точность воспроизведения формы импульсов, зарегистрированных в эксперименте, позволяет исследовать экспериментальные данные и оценивать возможности различных способов n/γ-разделения. На основе выполненного моделирования возможно создание моделей детектора, обладающих низкой γ-чувствительностью с гетерогенным композитным сцинтиллятором различных геометрий.

DOI: 10.31857/S0032816221010316

Список литературы

  1. Kuzmin E.S., Balagurov A.M., Bokuchava G.D., Zhuk V.V., Kudryashev V.A. // J. Neutron Res. 2002. V. 10. P. 31. https://doi.org/10.1080/10238160290027748

  2. Combes C.M., Dorenbos P., Van Eijk C.W.E., Krämer K.W., Güdel H.U. // J. Luminescence. 1999. V. 82. Issue 4. P. 299.

  3. Ianakiev K.D., Hehlen M.P., Swinhoe M.T., Favalli A., Iliev M.L., Lin T.C., Bennett B.L., Barker M.T. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 2015. V. A784. P. 189. https://doi.org/10.1016/j.nima.2014.10.073

  4. Mayer M., Nattress J., Trivelpiece C., Jovanovic I. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 2015. V. A784. P. 168. https://doi.org/10.1016/j.nima.2014.09

  5. Rich G.C., Kazkaz K., Martinez H.P., Gushue T. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 2015. V. A794. P. 15. https://doi.org/10.1016/J.NIMA.2015.05.004

  6. Zaitseva N., Glenn A., Martinez H.P., Carman L., Pawełczak I., Faust M., Payne S. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 2013. V. A729. P. 747. https://doi.org/10.1016/j.nima.2013.08.048

  7. Wang C.L., Riedel R. // Rev. Sci. Instrum. 2016. V. 87. P. 013301. https://doi.org/10.1063/1.4939821

  8. Bokuchava G. // Crystals. 2018. V. 8. P. 318. https://doi.org/10.3390/cryst8080318

  9. Balagurov A., Balagurov D., Bobrikov I., Bogdzel A., Drozdov V., Kirilov A., Kruglov V., Kulikov S., Murashkevich S., Prikhodko V., Shvetsov V., Simkin V., Sirotin A., Zernin N., Zhuravlev V. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 2018. V. B436. P. 263.

  10. Bellamy E.H., Bellettini G., Budagov J., Cervelli, F. Chirikov-Zorin I.E., Incagli M., Lucchesi D., Pagliarone C.E., Tokár S., Zetti F. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 1994. V. A339. P. 468. https://doi.org/10.1016/0168-9002(94)90183-X

  11. Bellamy E.H., Belletini G., Budagov J., Cervelli F., Chiricov-Zorin I.E., Kovtun V., Incagli M., Lucchesi D., Pagliarone C.E., Pukhov J., Seminozhenko V.P., Senchishin V.S., Tokár S., Verezub N.A., Zljubovsky I.I., Zetti F. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 1994. V. A334. P. 484. https://doi.org/10.1016/0168-9002(94)90228-3

  12. Чириков-Зорин И.Е. Дис. … канд. физ.-мат. наук. ОИЯИ. Дубна, 2014. https://search.rsl.ru/ru/record/01007866157

  13. Schroder J., Kudryashev V.A., Keuter J.M., Priesmeyer H.G., Larsen J., Tiitta A. // J. Neutron Res. 1994. V. 2. № 4. P. 129. https://doi.org/10.1080/10238169408200025

  14. Fairley E.J., Spowart A.R. // Nucl. Instrum. and Methods. 1978. V. 150. P. 159.

  15. Marrone S., Cano-Ott D., Colonna N., Domingo C., Gramegna F., Gonzalez E.M., Gunsing F., Heil M., Kappeler F., Mastinu P.F., Milazzo P.M., Papaevangelou T., Pavlopoulos P., Plag R., Reifarth R., Tagliente G., Tain J.L., Wisshak K. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. V. A490. 2002. P. 299. https://doi.org/10.1016/S0168-9002(02)01063-X

  16. Geant4. A Simulation Toolkit. https://geant4.web.cern.ch/support/download

  17. Dalton A.W. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 1987. V. A254. P. 361.

  18. Haoyang Xing, Xunzhen Yu, Jingjun Zhu, Li Wang, Jinglu Ma, Shukui Liu, Linwei Li, Liejian Chen, ChangjianTang, Qian Yue // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 2014. V. A768. P. 1. https://doi.org/10.1016/J.NIMA.2014.08.049

Дополнительные материалы отсутствуют.