Sviluppo di sensori per la misura di neutroni epitermici

Presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Torino è attivo da alcuni anni un linac ad elettroni che, grazie al progetto e_LIBANS, è stato trasformato in una potente sorgente di neutroni da foto-produzione. L'implementazione di una struttura moderatrice appositamente disegnata ha permesso di ottenere flussi di neutroni termici dell'ordine di 1E+6 cm-2s-1 all'interno di una cavità chiusa, in uso per il test di componenti e materiali dosimetrici. Una successiva modifica del complesso moderatore permetterà di ottenere intensi fasci di neutroni epitermici (energia fra 1 eV e 0.1 MeV). La caratterizzazione di questi campi in termini di grandezze radiometriche e dosimetriche richiede l'impiego di sensori sensibili in questo intervallo di energia e, almeno teoricamente, insensibili ai neutroni termici, veloci e ai raggi gamma. Questo lavoro è stato intrapreso con l'obiettivo di sviluppare tale sistema di misura, preso atto che non esistono sensori commerciali con queste caratteristiche ¿native¿. Sono stati realizzati dei sensori formati da uno o più rivelatori a diodo p-i-n da 1 cm2 ricoperti da materiali che producono particelle cariche quando investiti da neutroni epitermici (lamine di Indio, Dysprosio e radiatori al polietilene e 6LiF). I sensori sono stati collegati a una catena spettrometrica ed esposti ai fasci di neutroni presenti nelle facility neutroniche di INFN-LNF ed ENEA-Frascati. La loro risposta è stata comparata e, su questa base, è stata scelta la migliore combinazione (due diodi p-i-n che guardano un radiatore di polietilene ricoperto di 6LiF su di un lato). Una volta caratterizzato e tarato, il sistema di misura è stato impiegato per caratterizzare il campo epitermico presso il linac di E_LIBANS.