Neutrons

Le graphique montre de façon générale quelques applications pour des neutrons. Pour la plupart des applications, il s’agit de mesures sans contact ou de mesures radiométriques. L’application est dépendante du flux et de l’énergie des neutrons. Cette liste n’est qu’à titre indicatif et est non exhaustive.

Des composants de système nécessaires aux applications, tel que des détecteurs modernes et des algorithmes pour un traitement des données de mesures, mais un générateur de neutrons fiable, correspondant aux attentes de l’industrie au niveau de la fiabilité et ue coût du cycle de vie, est vital. Le générateur de neutrons de NSD-GRADEL-FUSION répond maintenant à ces critères et va ouvrir la porte à beaucoup d’applications industrielles en termes de remplacement des isotopes ou accélérateurs linéaires à cibles solides.

La performance du flux de neutrons se réfère sur des neutrons de 2,5 MeV provenant d’une réaction D-D (Deutérium-Deutérium). Les neutrons à énergie plus élevée, 14 MeV proviennent d’une réaction D-T (Deutérium-Tritium) avec un flux qui est environ 50 fois plus grand pour la même puissance électrique.

Fusion nucléaire avec émission de neutrons :

Les processus physiques aux fusions nucléaires dans les chambres de réaction, auxquels des neutrons sont émis, sont montrés dans la figure en-dessous. Un gaz sous faible pression est ionisé. Les ions sont accélérés par le champ électrostatique, provenant de la haute tension entre l’électrode et l’anode. A partir d’une énergie de 15kV, les particules disposent d’assez d’énergie pour une fusion nucléaire de noyaux légers. La tension nominale a un ordre de grandeur de 90 à 120 kV.

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Des interactions différentes avec des neutrons peuvent produire des quantons de gamma qui sont utilisés pour des mesures analytiques. Un système d’analyse à neutrons doit posséder des détecteurs à haute résolution, qui sont capables d’exploiter la majorité des quantons de gamme disponible. Idéalement, ces détecteurs n’ont pas besoin d’être refroidi par de l’azote liquide afin de limiter les coûts d’exploitation. Des algorithmes et des PC industriels performants ont comme tâche de traiter la grande masse de données en temps réel. Les générateurs de neutrons doivent avoir une durée de vie correcte, idéalement de plusieurs années.

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Réactions de neutrons :

Les différentes interactions des neutrons peuvent être utilisées pour la spectrométrie gamma, de la radiographie, des mesures radiométriques ou du PGNAA.

PGNAA veut dire “Prompt Gamma Neutron Activation Analysis”.  Ce procédé est déjà utilisé depuis longtemps dans des cimenteries ou des mines de charbon. Dans le passé, la plupart du temps cette industrie a utilisé l’isotope Californium 252Cf. La prochaine génération d’analyseurs de ciment, charbon ou minerais vont être positivement influencée par les générateurs de NSD-GRADEL-FUSION. Leur durée de vie élevée et leur flexibilité de mise en application vont convaincre les utilisateurs.

Des systèmes de détection d’explosifs pour chercher des traces d’explosifs dans des bagages, conteneurs ou d’autres emballages en sont une autre application. La fréquence des interactions des neutrons avec l’azote qui se trouve dans la plupart des explosifs donnera par exemple une indication sur la présence d’un explosif, dont la composition chimique est connue.

Les systèmes de détection de marchandises de contrebande utilisent les réactions de captage des neutrons. Les quantons de gamma émis qui sont spécifiques pour chaque élément, sont comparés avec les signatures de produits connus. Les signatures de produits autorisés sont ignorées par le software.

Une radiographie neutronique est réalisable avec les nouveaux systèmes de test non destructifs (NDE).

Une thérapie médicale pour cancers considérés comme non opérables, représente la méthode de captage de neutrons par du Bore (Boron Neutron Capture Therapy, BNCT).

Les fusions nucléaires D-3He ou 3He-3He peuvent être utilisées pour la production de radionucléides. Une application possible est la Tomographie par émission de positons (PET). Helium-3 est un isotope d’Hélium rare sur terre, mais qui se trouve sur la lune en quantités exploitables.

Si vous avez un besoin industriel ou de sécurité qui peut être résolu par l’intermédiaire de neutrons, contactez-nous pour discuter du bon choix de la méthode afin de trouver le meilleur produit dédié à votre application.