Evolution du capteur électronique pour la dosimétrie des neutrons développé au LEPOFI

Abstract

La dosimétrie neutronique des personnels à l'aide de dispositifs électroniques est étudiée depuis quelques années. Ces dispositifs offrent un avantage majeur : l'obtention d'une réponse en temps réel. Après une étude de faisabilité d'un système à double diode, fondé sur l'utilisation de la méthode différentielle, le capteur (convertisseur de polyéthylène (CH₂)_n avec une implantation d'ions ¹⁰B et diode silicium) a été expérimenté dans divers champs de neutrons et modélisé afin de confirmer et compléter les mesures. La contribution des photons γ de ces champs de neutrons est la principale perturbation pour la détermination de la réponse aux neutrons. La sensibilité aux neutrons S_n est de 1 impulsion cm^-2 µSv^-1 pour les thermiques et sur la gamme d'énergie 1,5 - 5 MeV avec un seuil énergétique à 125 keV pour les particules secondaires détectées. Lorsque les équivalents de dose γ et neutron (équivalent de dose ambient H* (10)) deviennent du même ordre de grandeur, la perte de sensibilité S_n est d'autant plus grande que la composante du spectre neutronique en dessous de 500 keV est plus importante par rapport à celle au-dessus de cette énergie. La sensibilité aux photons γ (S_γ) est de l'ordre de 300 impulsions cm^-2 µSv^-1 avec un seuil de coupure à 130 keV. La modélisation du capteur a été effectuée avec un code Monte-Carlo (EGS4) pour les photons γ et un programme développé au laboratoire (PNEDIOD) pour les neutrons. Une structure adéquate utilisant tous les paramètres optimisés issus de la modélisation améliorerait la discrimination (n-γ) en divisant la sensibilité S_γ par 15. Le seuil de détection énergétique de notre système pour les neutrons serait alors inférieur à 200 keV.