Comportamento do fluxo de nêutrons térmicos e epitérmicos na saída do canal J-9 do Reator Argonauta para a obtenção de imagens radiográficas

Neste trabalho foi verificado o comportamento do fluxo de nêutrons térmicos e epitérmicos em toda área de saída do canal J-9 do reator Argonauta para diversos arranjos de colimação. O objetivo principal foi definir um arranjo otimizado para ser utilizado na obtenção de imagens radiográficas com nêutrons, incluindo tomografias e neutrongrafias. Como a homogeneidade do feixe e a energia dos nêutrons são fatores que influenciam na qualidade das imagens de um objeto radiografado, a área do canal foi dividida em treze seções e, em cada uma foi obtido o fluxo absoluto de nêutrons térmicos e epitérmicos para cada arranjo de colimação. Os valores dos fluxos em cada seção foram determinados pela ativação (n,γ) de folhas de índio colocadas em cada posição. O método de diferença de cádmio foi o utilizado para separar a contribuição dos nêutrons térmicos dos epitérmicos

Evaluation of the Divergence of a Thermal Neutron Beam using a Position Sensitive Detector Brazilian

The divergence of the thermal neutron beam available at the main outlet channel of the Argonauta Reactor in the Instituto de Engenharia Nuclear has been measured by using a Position Sensitive Detector. The measurement process addressing a proper beam characterization has been conducted under several geometric arrangements, including attempts to reduce the beam divergence by using a honeycomb-type gadolinium collimator. Since the detector presents finite resolution, each measured position spectrum is a convolution of the true Rocking Curve expressing the beam divergence with the function that describes the detector response. Therefore, those spectra have been submitted to an unfolding process to recover the concealed Rocking Curve. Prior to undertake this task however, the detector Line Spread Function -LSF was determined as required by the unfolding process. This was done by taking the response of the detector to a line source simulated by a narrow slit-collimator placed at several distances from the detector window. After a Lorentzian fitting to the acquired position spectra, the related FWHM were plotted against the source-detector distance. An extrapolation to zero furnishes then the width of the unknown LSF expressed as a normalized Lorentz function, which was then incorporated to a computer program developed to perform the unfolding. The final Rocking Curve emerges then as a normalized Lorentzian function properly defined by its width and a zero offset, showing that the beam diverges about 2.2 cm in 1 meter. The honeycomb collimator could not reduce this divergence due to its low aspect ratio

Tomografia computadorizada no reator Argonauta - parte I - fundamentos teóricos

A linha de pesquisa em imagens radiográficas utilizando nêutrons provenientes do reator Argonauta do Instituto de Engenharia Nuclear tem apresentado resultados promissores, tanto em neutrongrafia como em tomografia. O desenvolvimento de tomógrafos de diferentes gerações, incluindo o desenvolvimento de detetores especiais para nêutrons, está possibilitando cada vez mais a utilização dessa técnica na resolução de problemas em diversas áreas onde a inspeção com nêutrons é complementar a outras radiações, como raios-X e raios-γ. Este trabalho é o primeiro de uma série que tem como objetivo relatar os estágios da pesquisa, especialmente em tomografia. Ele tem um enfoque teórico apresentando, de forma resumida, a técnica de tomografia, as diferenças na utilização do nêutron e do raio-X como radiação, os parâmetros que influenciam na qualidade da imagem fornecida por um sistema tomográfico e as gerações de tomógrafos

Improvement of a Gaseous Position Sensitive Detector for use in Thermal Neutron Tomographic Systems

The utilization of a position sensitive detector in tomographic systems is an attractive possibility because it is capable of furnishing the position where the ionizing event occurs. This feature can reduce significantly the image acquiring time, since a sample translation is no longer required. In this work the performance of a gaseous position sensitive detector equipping a thermal neutron tomographic system has been improved by a stepwise increase of the filling-gas ( 3 He-enriched helium) pressure from 3 to 6 atm. Important quantitative detector parameters such as resolution, linearity and homogeneity have been measured for that pressure range, and compared with the tomographic images of test-samples. Several test-samples have been studied, all of them constituted by an aluminum cylinder containing inserts of different materials. Besides that, the modulation transfer function-MTF for the system has been experimentally obtained and compared with the expected theoretical curve. An improvement of both detector efficiency and resolution has been observed, as theoretically expected from an increase of the filling-gas pressure.