Elpasolite Scintillant pour l'Amélioration de la Spectroscopie Neutron – SENSE

La spectroscopie détaillée des produits de décroissance est l'une des techniques clés pour étudier les noyaux situés loin de la stabilité. Avec le développement de nouvelles installations de faisceaux d'ions radioactifs en Europe, il est désormais possible d'étudier des noyaux très riches en neutrons. En allant de la vallée de stabilité vers la limite de stabilité neutron, l'énergie disponible pour la désintégration d'un noyau (Qbeta) tend à augmenter, tandis que l'énergie requise pour enlever un ou plusieurs neutrons (Sxn) tend à diminuer, ce qui ouvre la possibilité d'une émission de neutrons après une désintégration beta. Récemment, il a été découvert une compétition entre l'émission de neutrons et l'émission de rayons gamma de haute énergie dans les noyaux exotiques. Afin d'étudier plus en détail ce phénomène, le développement d'un détecteur capable de mesurer l'énergie à la fois des neutrons et des rayons gamma avec une bonne efficacité et une résolution énergétique satisfaisante est nécessaire.
Je propose d'utiliser la technologie émergente des scintillateurs à base de lithium pour résoudre ce problème. Ces scintillateurs sont devenus populaires en raison de leurs remarquables propriétés de discrimination par la forme du signal, ce qui les rend adaptés à la détection simultanée efficace des photons gamma et des neutrons. Ils offrent non seulement une très grande production de lumière pour les rayons gamma, ce qui se traduit par une bonne résolution énergétique, mais permettent également la détection des neutrons thermiques par le biais de la réaction de capture de neutrons par le lithium. De plus, si le chlore est présent dans la structure cristalline du scintillateur, les neutrons rapides peuvent être détectés grâce aux réactions 35Cl(n,p)35S et 35Cl(n,alpha)32P, où les énergies des protons et des particules alpha émises varient linéairement en fonction de l'énergie des neutrons, permettant théoriquement leur mesure.