Mohon tunggu...
Benny Junaidy
Benny Junaidy Mohon Tunggu... Penulis - Instructor

Selalu ada ruang untuk perbaikan

Selanjutnya

Tutup

Ilmu Alam & Tekno

Metode Deteksi Neutron Lambat (Bagian 1)

3 Maret 2023   19:55 Diperbarui: 3 Maret 2023   19:57 236
+
Laporkan Konten
Laporkan Akun
Kompasiana adalah platform blog. Konten ini menjadi tanggung jawab bloger dan tidak mewakili pandangan redaksi Kompas.
Lihat foto
Ilmu Alam dan Teknologi. Sumber ilustrasi: PEXELS/Anthony

Metode Deteksi Neutron Lambat (Bagian 1)

Neutron, pada umumnya dideteksi melalui reaksi nuklir yang menghasilkan partikel bermuatan energik yang cepat seperti proton, partikel alfa, dan sebagainya. Hampir setiap jenis detektor neutron melibatkan kombinasi bahan target yang dirancang untuk melakukan konversi ini bersama-sama dengan salah satu detektor radiasi konvensional. Karena penampang untuk interaksi neutron di sebagian besar bahan merupakan fungsi energi neutron yang kuat, teknik yang agak berbeda telah dikembangkan untuk deteksi neutron di berbagai energi yang berbeda. Disini kita akan membahas beberapa metode yang sangat penting untuk mendeteksi neutron yang energinya dibawah 0.5 eV, daerah ini secara konvensional disebut  daerah neutron lambat dan dibedakan dari neutron menengah dan cepat dengan energi diatas 0.5 eV. Neutron lambat sangat penting  dalam reaktor nuklir dan saat ini sebagian besar instrumentasi yang telah dikembangkan untuk wilayah energi 0.5 eV ini ditujukan untuk pengukuran fluks neutron reaktor.

Dalam mencari reaksi nuklir yang mungkin berguna dalam pendeteksian neutron, beberapa faktor harus dipertimbangkan. Pertama, penampang reaksi harus sebesar mungkin sehingga detektor yang efisien dapat dibuat dengan dimensi yang kecil.

Jarak yang ditempuh oleh produk reaksi setelah pembentukannya juga memiliki konsekuensi penting dalam desain detektor. Jika kita ingin menangkap energi kinetik penuh dari produk reaksi, detektor harus dirancang dengan volume aktif yang cukup besar untuk menghentikan partikel sepenuhnya. Jika media pendeteksi adalah padatan, persyaratan ini mudah dicapai karena kisaran produk reaksi yang ditampilkan tidak melebihi persepuluh milimeter dalam bahan padat apapun. Namun, jika media pendeteksi adalah gas, rentang produk reaksi (biasanya beberapa sentimeter) dapat menjadi signifikan dibandingkan dengan dimensi detektor dan kemungkinan tidak menyimpan semua energinya. Tetapi jika detektor dibuat cukup besar, hal itu dapat mengurangi masalah tersebut.

Detektor yang banyak digunakan untuk neutron lambat adalah tabung proporsional BF3 (Boron Trifluorida). Pada perangkat ini, BF3 berfungsi baik sebagai target untuk konversi neutron lambat menjadi partikel sekunder juga sebagai gas proporsional. Sejumlah gas lain telah dievaluasi, tetapi  BF secara umum adalah pilihan, karena sifat superiornya sebagai gas proporsional, serta konsentrasi Boron yang tinggi. Unsur Boron terdiri dari 2 isotop, yaitu 10B dan 11B, Hanya isotop B-10 yang berguna untuk deteksi neutron. Jadi, untuk digunakan dalam detektor neutron, biasanya diperkaya konsentrasi B-10. Hampir semua detektor komersial gasnya sangat diperkaya dengan isotop 10B, karena menghasilkan efisiensi sekitar lima kali lebih besar daripada gas lainnya. Namun, karena kinerja BF3 sebagai gas proporsional buruk saat dioperasikan pada tekanan yang berlebihan, tekanan absoulutnya dalam tabung tipikal dibatasi sekitar 0.5 sampai dengan 1.0 atm.

Pertimbangan yang sangat penting dalam banyak aplikasi tabung BF3 adalah kemampuannya untuk membedakan sinar gamma, yang sering ditemukan bersama dengan fluks neutron yang akan diukur. Sinar gamma berinteraksi terutama di dinding penghitung dan menciptakan elektron sekunder yang dapat menghasilkan ionisasi dalam gas. Karena daya henti elektron yang cukup rendah, elektron tipikal hanya akan menyimpan sebagian kecil energi awalnya di dalam gas sebelum mencapai dinding penghitug yang berlawanan. Dengan demikian, harapannya bahwa sebagian besar interaksi sinar gamma akan menghasilkan pulsa dengan amplitudo rendah. Secara sederhana, diskriminasi amplitudo dapat dengan mudah menghilangkan sinar gamma ini tanpa mengorbankan efisiensi deteksi neutron. Namun, jika fluks sinar gamma cukup tinggi, beberapa komplikasi dapat mengurangi efektivitas deskriminasi amplitudo tersebut.

Mohon tunggu...

Lihat Konten Ilmu Alam & Tekno Selengkapnya
Lihat Ilmu Alam & Tekno Selengkapnya
Beri Komentar
Berkomentarlah secara bijaksana dan bertanggung jawab. Komentar sepenuhnya menjadi tanggung jawab komentator seperti diatur dalam UU ITE

Belum ada komentar. Jadilah yang pertama untuk memberikan komentar!
LAPORKAN KONTEN
Alasan
Laporkan Konten
Laporkan Akun