Un détecteur de neutrons est un instrument scientifique spécialisé qui est conçu, comme son nom l’indique, pour détecter les neutrons. Les neutrons sont des particules subatomiques qui intéressent les personnes dans un certain nombre de branches de la physique, en plus des personnes travaillant dans diverses industries liées aux matières radioactives. Il existe un large éventail d’utilisations pour les détecteurs de neutrons, de tels dispositifs étant trouvés dans les laboratoires de physique du monde entier en plus d’autres paramètres. En règle générale, un détecteur de neutrons efficace est un équipement extrêmement coûteux, mais aussi très sensible, nécessitant des soins particuliers.
La détection des neutrons libres peut être assez difficile. Ils ne portent pas de charge électrique, ce qui signifie que les techniques de détection utilisées pour d’autres types de particules subatomiques ne seront pas efficaces pour identifier les neutrons. Les neutrons sont également, comme d’autres particules subatomiques étudiées par les chercheurs scientifiques, très petits, ce qui signifie qu’un appareil extrêmement sensible doit être utilisé pour les traquer.
De nombreux détecteurs de neutrons reposent sur un détecteur à scintillation qui répond aux neutrons qui pénètrent dans l’appareil. Un scintillateur est un matériau qui absorbe de l’énergie et la réémet sous forme de lumière ; lorsqu’elle est combinée avec un capteur de lumière qui absorbe la lumière et la transforme en une impulsion électronique, cette réaction peut être analysée pour révéler des informations sur l’énergie d’origine – dans ce cas, les neutrons. Il est également possible d’utiliser des méthodes optiques, et d’utiliser des détecteurs remplis de gaz. Avec un détecteur rempli de gaz, l’appareil ne détecte pas les neutrons eux-mêmes, mais plutôt les réactions qu’ils laissent dans leur sillage. Dans tous les cas, un logiciel sophistiqué doit être connecté à l’appareil pour enregistrer et interpréter les résultats.
L’une des applications les plus courantes d’un détecteur de neutrons est la recherche en physique. Les physiciens ont plusieurs raisons de vouloir détecter les neutrons, notamment l’exploration des propriétés physiques de divers éléments et isotopes. Les chercheurs peuvent utiliser la détection de neutrons en combinaison avec une grande variété d’autres techniques pour recueillir des données, mener des expériences et tester des théories, contribuant ainsi au domaine toujours croissant des connaissances en physique.
Les détecteurs de neutrons sont également utilisés dans la gestion et le contrôle des réacteurs nucléaires, qui utilisent des réactions nucléaires contrôlées dans le but de produire de l’énergie. Ces dispositifs sont également utilisés dans des contextes où les gens sont préoccupés par la sécurité radiologique ; des chercheurs ont même travaillé au développement d’un détecteur de neutrons portable qui peut être installé aux frontières pour détecter les matières radioactives introduites dans le pays. Ces appareils sont également utilisés pour étudier les rayons cosmiques, un sujet d’intérêt intense parmi les astrophysiciens, auquel cas le détecteur de neutrons peut faire partie d’un réseau de capteurs et de détecteurs qui intercepte les informations de l’espace.