Generador de neutrones
En las últimas cinco décadas a caballo entre los siglos XX y XXI se han construido miles de estos sistemas pequeños y relativamente económicos.
Un concepto relacionado, la fusión de haz en colisión, intenta abordar este problema utilizando dos aceleradores que se disparan entre sí.
Los neutrones producidos por las reacciones DD y DT se emiten en cierta medida anisotrópicamente desde el objetivo, ligeramente desviados con respecto a la dirección directa (la del eje del haz de iones).
Todos ellos están encerrados dentro de un recinto hermético al vacío.
Los iones generados en la fuente de iones son luego extraídos mediante un campo eléctrico hacia la región del acelerador y acelerados hacia el objetivo.
Un imán produce un campo magnético, orientado paralelamente al eje de la fuente.
Los iones se extraen a través del cátodo de salida.
Sin embargo, esta desventaja se compensa con otras ventajas del sistema.
El hierro dulce protege el espacio de aceleración del campo magnético para evitar una avería.
El haz de iones tiene un ángulo ligeramente divergente (aproximadamente 0,1 radianes).
Los iones pasan a través del electrodo acelerador y alcanzan el objetivo.
Para evitar que estos electrones secundarios sean acelerados de regreso a la fuente de iones, el electrodo acelerador tiene una polarización negativa con respecto al objetivo.
Algunos tubos de neutrones incorporan un electrodo intermedio, llamado electrodo de enfoque o extractor, para controlar el tamaño del punto del haz en el objetivo.
Los iones pueden ser creados por electrones formados en un campo electromagnético de alta frecuencia.
La descarga se forma en un tubo ubicado entre electrodos, o dentro de una bobina.
Se puede lograr una proporción de iones atómicos superior al 90%.
[2] Los objetivos utilizados en los generadores de neutrones son láminas delgadas de metal como titanio, escandio o circonio que se depositan sobre un sustrato plata, cobre o molibdeno.
El titanio, el escandio y el circonio forman compuestos químicos estables llamados hidruros cuando se combinan con hidrógeno o sus isótopos.
Se prefiere el titanio al circonio porque puede soportar temperaturas más altas (200 °C) y proporciona un mayor rendimiento de neutrones, ya que captura el deuterio mejor que el circonio.
Se pueden lograr resultados aún mejores con objetivos hechos de una película delgada de un metal de alta absorción y alta difusividad (por ejemplo, titanio) sobre un sustrato con baja difusividad del hidrógeno (por ejemplo, plata), ya que el hidrógeno se concentra en la capa superior y así no se difunde en la mayor parte del material.
Desafortunadamente, la corriente de aceleración relativamente baja que pueden generar los cristales piroeléctricos, junto con las modestas frecuencias de pulsación que pueden alcanzarse (unos pocos ciclos por minuto) limitan su aplicación a corto plazo en comparación con los productos comerciales actuales (véase más abajo).
Originalmente llamado fusor, fue inventado por Philo Farnsworth, el inventor del televisor totalmente electrónico.
