Isotopically Enriched Lithium Fluoride Crystals for Detection of Neutrons with the Fluorescent Track Technique
Loading...
Date
2024-10
Authors
Sankowska, Małgorzata
Bilski, Pawel
Kłosowski, Mariusz
Kilian, Anna
Gieszczyk, Wojciech
Marczewska, Barbara
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
License Type
Creative commons license
Abstract
LiF crystals grown using Li of different isotopic compositions were tested from the standpoint of their application as fluorescent nuclear track detectors used in measurements in the neutron radiation fields. Three isotopic compositions of Li were studied: natural, highly enriched in 6Li, and highly enriched in 7Li. It was found that 6LiF detectors are about six times more sensitive to thermal (low energy) neutrons than natural LiF, which significantly decreases the lower detection limit. 7LiF detectors are insensitive to thermal neutrons, which makes it easier to detect tracks due to other radiation modalities, such as energetic ions or nuclei recoiled in collisions with high-energy neutrons.
The data provided is divided into four catalogs: 1) Fluence - set of raw microscopic images registered for LiF crystals after irradiations with different fluences of thermal neutrons and numerical data on the relationship between number of tracks in the field of view and the fluence. 2) Dose - set of raw microscopic images registered for LiF crystals after irradiations with different doses (Hp(10)) of thermal neutrons and numerical data on the relationship between number of tracks in the field of view and the dose. 3) Fast neutrons - set of raw microscopic images registered for LiF crystals irradiated with fast neutrons. 4) Cosmic radiation - set of microscopic images registered for LiF crystals after exposition to cosmic radiation.
Data were used in the paper: Sankowska, M.; Bilski, P.; Kłosowski, M.; Kilian, A.; Gieszczyk, W.; Marczewska, B. Isotopically Enriched Lithium Fluoride Crystals for Detection of Neutrons with the Fluorescent Track Technique. Materials 2024, 17, 5029. https://doi.org/10.3390/ma17205029.
This work was supported by the National Science Centre, Poland (grant No 2020/39/B/ST9/00459).
Kryształy LiF wytworzone przy użyciu Li o różnym składzie izotopowym zostały zbadane pod kątem możliwości zastosowania ich jako fluorescencyjne detektory śladów cząstek jądrowych w pomiarach w polach promieniowania neutronowego. Przetestowane zostały trzy składy izotopowe Li: naturalny, wysoce wzbogacony w 6Li oraz wysoce wzbogacony w 7Li. Stwierdzono że detektory wykonane z 6LiF są około 6 razy bardziej wrażliwe na neutrony termiczne (niskoenergetyczne) niż detektory z naturalnego LiF, co znacząco obniża dolny próg detekcji. Detektory z 7LiF są niewrażliwe na neutrony termiczne co ułatwia detekcję śladów wywołanych innymi rodzajami promieniowania, takimi jak wysokoenergetyczne jony czy jądra wybite w wyniku zderzeń z wysokoenergetycznymi neutronami.
Udostępnione dane podzielone zostały na cztery katalogie: 1) Fluence - zestaw surowych obrazów mikroskopowych zarejestrowanych dla kryształów LiF po napromienieniu różnymi fluencjami neutronów termicznych oraz dane liczbowe dotyczące zależności między liczbą śladów w polu widzenia, a fluencją neutronów termicznych. 2) Dose - zestaw surowych obrazów mikroskopowych zarejestrowanych dla kryształów LiF po napromienieniu różnymi dawkami (Hp(10)) neutronów termicznych oraz dane liczbowe dotyczące zależności między liczbą śladów w polu widzenia, a dawką neutronów termicznych. 3) Fast neutrons – zestaw surowych obrazów mikroskopowych zarejestrowanych dla kryształów LiF po napromienianiu neutronami prędkimi. 4) Cosmic radiation – zestaw surowych obrazów mikroskopowych zarejestrowanych dla kryształów LiF po ekspozycji na promieniowanie kosmiczne.
Dane wykorzystane były w artykule: Sankowska, M.; Bilski, P.; Kłosowski, M.; Kilian, A.; Gieszczyk, W.; Marczewska, B. Isotopically Enriched Lithium Fluoride Crystals for Detection of Neutrons with the Fluorescent Track Technique. Materials 2024, 17, 5029. https://doi.org/10.3390/ma17205029.
Badania finansowane były przez Narodowe Centrum Nauki (projekt numer 2020/39/B/ST9/00459).
Description
Keywords
FNTD, lithium fluoride, isotopic composition, neutron detection, ionizing radiation, cosmic radiation, FNTD, fluorek litu, skład izotopowy, detekcja neutronów, promieniowanie jonizujące, promieniowanie kosmiczne
Citation
Sponsorship:
Narodowe Centrum Nauki
Grantnumber:
2020/39/B/ST9/00459