Vad är en Neutrondetektor?
En neutrondetektor är ett specialiserat vetenskapligt instrument som är utformat, som man kan anta från namnet, för att upptäcka neutroner. Neutroner är subatomära partiklar som är av intresse för människor inom ett antal fysikgrenar, förutom personer som arbetar i olika industrier relaterade till radioaktiva material. Det finns ett brett spektrum av användningar för neutrondetektorer, där sådana enheter finns i fysiklabor över hela världen förutom andra inställningar. Som en allmän regel är en effektiv neutrondetektor en extremt kostsam utrustning som också är mycket känslig och kräver särskild omsorg.
Detektering av fria neutroner kan vara ganska utmanande. De har ingen elektrisk laddning, vilket innebär att detekteringstekniker som används för andra typer av subatomära partiklar inte kommer att vara effektiva för att identifiera neutroner. Neutroner är också, som andra subatomära partiklar som studerats av vetenskapliga forskare, mycket små, vilket innebär att en extremt känslig enhet måste användas för att spåra dem.
Många neutrondetektorer förlitar sig på en scintillationsdetektor som svarar på neutroner som kommer in i enheten. En scintillator är ett material som absorberar energi och återlämnar det som ljus; i kombination med en ljussensor som absorberar ljuset och förvandlar det till en elektronisk puls, kan denna reaktion analyseras för att avslöja information om den ursprungliga energin - i detta fall neutronerna. Det är också möjligt att använda optiska metoder och att använda gasfyllda detektorer. Med en gasfylld detektor upptäcker enheten inte själva neutronerna utan de reaktioner som de lämnar i kölvattnet. I alla fall måste sofistikerad programvara anslutas till enheten för att registrera och tolka resultat.
En av de vanligaste tillämpningarna av en neutrondetektor är inom fysikforskning. Fysiker har ett antal skäl att vilja kunna upptäcka neutroner, inklusive utforskning av de fysiska egenskaperna hos olika element och isotoper. Forskare kan använda neutrondetektion i kombination med en mängd andra tekniker för att samla in data, genomföra experiment och testteorier, vilket bidrar till det ständigt växande kunskapsområdet inom fysik.
Neutrondetektorer används också vid hantering och kontroll av kärnreaktorer, som använder kontrollerade kärnreaktioner för att generera energi. Dessa enheter används också i inställningar där människor är oroliga för strålningssäkerhet; forskare har till och med arbetat med att utveckla en bärbar neutrondetektor som kan sättas upp vid gränserna för att upptäcka radioaktivt material som förs in i landet. Dessa enheter används också för att studera kosmiska strålar, ett ämne av intensivt intresse bland astrofysiker, i vilket fall neutrondetektorn kan vara en del av en mängd sensorer och detektorer som fångar information från rymden.