Un rivelatore di neutroni è uno strumento scientifico specializzato che è progettato, come si potrebbe supporre dal nome, per rilevare i neutroni. I neutroni sono particelle subatomiche che interessano le persone in una serie di rami della fisica, oltre alle persone che lavorano in varie industrie legate ai materiali radioattivi. C’è una vasta gamma di usi per i rivelatori di neutroni, con tali dispositivi che si trovano nei laboratori di fisica di tutto il mondo oltre ad altre impostazioni. Come regola generale, un rivelatore di neutroni efficace è un’apparecchiatura estremamente costosa che è anche molto sensibile e richiede cure particolari.
Rilevare neutroni liberi può essere piuttosto impegnativo. Non trasportano una carica elettrica, il che significa che le tecniche di rilevamento utilizzate per altri tipi di particelle subatomiche non saranno efficaci nell’identificare i neutroni. I neutroni sono anche, come altre particelle subatomiche studiate dai ricercatori scientifici, molto piccole, il che significa che è necessario utilizzare un dispositivo estremamente sensibile per rintracciarli.
Molti rivelatori di neutroni si basano su un rivelatore a scintillazione che risponde ai neutroni che entrano nel dispositivo. Uno scintillatore è un materiale che assorbe energia e la riemette sotto forma di luce; quando combinato con un sensore di luce che assorbe la luce e la trasforma in un impulso elettronico, questa reazione può essere analizzata per rivelare informazioni sull’energia originale, in questo caso i neutroni. È anche possibile utilizzare metodi ottici e utilizzare rivelatori pieni di gas. Con un rivelatore pieno di gas, il dispositivo non rileva i neutroni stessi, ma piuttosto le reazioni che lasciano dietro di sé. In tutti i casi, è necessario collegare al dispositivo un software sofisticato per registrare e interpretare i risultati.
Una delle applicazioni più comuni di un rivelatore di neutroni è nella ricerca in fisica. I fisici hanno una serie di ragioni per voler essere in grado di rilevare i neutroni, inclusa l’esplorazione delle proprietà fisiche di vari elementi e isotopi. I ricercatori possono utilizzare il rilevamento dei neutroni in combinazione con un’ampia varietà di altre tecniche per raccogliere dati, condurre esperimenti e testare teorie, contribuendo al sempre crescente campo della conoscenza della fisica.
I rivelatori di neutroni sono utilizzati anche nella gestione e nel controllo dei reattori nucleari, che utilizzano reazioni nucleari controllate allo scopo di generare energia. Questi dispositivi sono utilizzati anche in ambienti in cui le persone sono preoccupate per la sicurezza dalle radiazioni; i ricercatori hanno persino lavorato allo sviluppo di un rilevatore di neutroni portatile che può essere installato alle frontiere per rilevare il materiale radioattivo introdotto nel paese. Questi dispositivi vengono utilizzati anche per studiare i raggi cosmici, argomento di intenso interesse tra gli astrofisici, nel qual caso il rivelatore di neutroni potrebbe far parte di una serie di sensori e rivelatori che intercettano informazioni dallo spazio.