Técnica y análisis de los materiales para la determinación del flujo térmico en Fant (fuente ampliada de neutrones térmicos)

En los últimos años, distintos grupos de investigadores en Tecnología Nuclear han puesto el foco de atención sobre una nueva generación de equipos para irradiación mediante neutrones de baja energía, fuentes de laboratorio de características ampliadas, cuya concepción y desarrollo responden al interés por disponer de una instalación que genere campos radiantes neutrónicos térmicos muy homogéneos en una cavidad de irradiación de mayores dimensiones, encontrando utilidad en aplicaciones de metrología y dosimetría neutrónica y testeo de detectores de neutrones. La idea subyacente es que estas fuentes FANT sean capaces de producir campos estables, con superficies bien definidas donde el valor del flujo neutrónico tenga mínima variación y una distribución axial de ese flujo de partículas de gradiente suave y conocido, permitiendo así irradiar, al mismo nivel, dispositivos más voluminosos de forma uniforme. Además, la simpleza de estos montajes, la accesibilidad de su diseño y los altos valores de flujo neutrónico obtenidos en su interior, abren la puerta a diversos escenarios de trabajo en la irradiación de muestras y equipos, aun utilizando fuentes radiactivas de no muy alta intensidad. El desarrollo de la fuente ha de contemplar e interrelacionar diversas metodologías, desde su ideación en un entorno virtual de simulación para optimizar la geometría y materiales que permiten cubrir las expectativas de diseño, hasta la validación en laboratorio sobre el montaje real, lugar donde varias técnicas comunes en la investigación en física nuclear han de demostrar la eficiencia en la generación del campo radiante, el éxito en la atenuación energética de los neutrones emitidos por el elemento radiactivo y el nivel de dosis ambiental alrededor del montaje. Bajo la idea de desarrollar un equipo de estas características en el laboratorio de Tecnología Nuclear de la ETSII-UPM, este trabajo pretende constituir el punto de partida en la validación de las características predichas para la fuente, en cuanto a la determinación del flujo neutrónico térmico en componente axial y a la ideación de un protocolo generalista para actuaciones en laboratorio que tengan por objeto la caracterización del flujo en este montaje y similares. En esta empresa, ha sido necesario un estudio bibliográfico que recogiera las simulaciones y validaciones hechas por otros investigadores, centrando la atención en el desarrollo de la fuente HOTNES, obra de los laboratorios italianos INFN-LNF y ENEA- Frascati