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Colaboraciones En este artículo se presentan algunas novedades relevan- tes desde el punto de vista de la protección radiológica en las que han trabajado recientemente los grupos a los que pertenecen los autores. ESPECTROMETRÍA DE NEUTRONES PARA PROTECCIÓN RADIOLÓGICA Uno de los dispositivos más utilizados en espectrometría neutrónica es el espectrómetro de esferas de Bonner (Bon- ner Spheres Spectrometer, BSS) que desde su concepción \\\\\\\\\\\\\\\[3\\\\\\\\\\\\\\\] ha demostrado su capacidad de medida y es por tanto una técnica bien establecida \\\\\\\\\\\\\\\[4, 5\\\\\\\\\\\\\\\]. Se basa en el empleo de varias esferas de diferentes diámetros de material modera- dor, habitualmente polietileno de alta densidad, en cuyo interior se sitúa un detector con alta sección eficaz para neutrones térmicos. Los detectores pueden ser contadores proporcionales, por ejemplo, de 3He o 10BF3; detectores de centelleo, como el cristal de 6LiI; o detectores pasivos con pares de TLD de 6LiF-7LiF; detectores por activación o detectores de trazas con radiadores de 10B, 6Li o 235U. La diferente moderación en cada esfera implica una dife- rente respuesta RJ(E), que obviamente depende del tipo y tamaño del detector. En la ubicación a caracterizar hay que exponer cada esfera hasta obtener una lectura suficiente. Si el sistema de esferas se expone a una fluencia neutrónica con una distribución de energía ΦE , entonces la lectura del detector dentro de la esfera J vendrá dada por: que constituye un conjunto de ecuaciones (tantas como esferas) con las que se puede estimar ΦE realizando la deconvolución ("unfolding") del espectro de neutrones incidentes mediante cálculo \\\\\\\\\\\\\\\[6\\\\\\\\\\\\\\\]. Los BSS de este tipo pierden sensibilidad para neutrones rápidos o muy rápidos. Por ello, dado que en muchos cam- pos se encuentran neutrones de hasta varios centenares de MeV, como por ejemplo en los aceleradores para pro- tonterapia, para ampliar su rango se modifican algunas de las esferas colocando capas de alto número atómico (Cu, W, Pb) en su interior, lo que aumenta su sensibilidad a alta energía debido a las reacciones de espalación que tienen lugar \\\\\\\\\\\\\\\[7, 8\\\\\\\\\\\\\\\]. Este tipo de expansión de los sistemas BSS (Figura 1). han sido desarrollados por el GRRI-UAB \\\\\\\\\\\\\\\[7, 9, 10\\\\\\\\\\\\\\\] y por el LMN-UPM \\\\\\\\\\\\\\\[11\\\\\\\\\\\\\\\]. El principal inconveniente del uso de BSS es que requie- re exposiciones múltiples con sesiones de irradiación prolongadas, por lo que no resulta adecuado para su uso rutinario, como monitor en tiempo real. Por ello, durante los últimos años, se han desarrollado instrumentos basados en un concepto diferente: el de múltiples detectores de neutrones térmicos situados en distintas posiciones de un único moderador, buscando de esta manera que sea cada uno de dichos detectores el que proporcione una función 24 Figura 1. Matriz respuesta del espectrómetro de esferas de Bonner de rango energético extendido del GRRI-UAB (mostrado en la foto- grafía interior). de respuesta diferente, análogamente a como sucede con cada esfera de Bonner. En particular, el Ciemat, en colabo- ración con el INFN y con el Politecnico de Milano (Italia), ha desarrollado dos espectrómetros, uno basado en un moderador esférico, con respuesta prácticamente isótropa \\\\\\\\\\\\\\\[11-13\\\\\\\\\\\\\\\] y otro de geometría cilíndrica y respuesta práctica- mente unidireccional \\\\\\\\\\\\\\\[14-16\\\\\\\\\\\\\\\]. El espectrómetro esférico (Figura 2) incluye 31 detec- tores de neutrones térmicos dispuestos según tres ejes perpendiculares, uno en el centro y los treinta restantes a cinco distancias radiales, de manera que la respuesta isótropa se obtiene promediando las respuestas de los seis detectores situados a igual distancia radial. Una esfera de polietileno de 25 cm de diámetro con una corona esférica interna de plomo de 1 cm de espesor, permite obtener una resolución espectral desde el rango térmico hasta unos cientos de MeV. El espectrómetro cilíndrico (Figura 3) es un cilindro de polietileno de 65 cm de largo y 50 cm de diámetro que consta de dos partes principales: un colimador de 30 cm de largo y una abertura de 15 cm de diámetro recubierta por una capa de 5 mm de plástico borado; y una parte principal con 7 detectores de neutrones térmicos situados a distan- Figura 2. Espectrómetro de neutrones esférico Ciemat-INFN. Carles Domingo et al.- RADIOPROTECCIÓN • No 98 • Junio 2020