利用硅酸钆闪烁体探测闪电中的光中子
大气与海洋物理
2020-06-10 v1 仪器与探测器
摘要
在2017年11月24日的一场冬季雷暴期间，一次下行地面伽马射线闪现发生，并在日本柏崎刈羽核电站处与闪电放电同时触发了与大气中氮核和氧核的光核反应。我们利用安装在海平面的硅酸钆闪烁晶体直接探测到了由光核反应产生的中子。闪烁晶体中包含的两种钆同位素Gd和Gd对热中子具有很大的中子俘获截面，例如Gd(n,)Gd和Gd(n,)Gd。来自Gd和Gd的退激伽马射线在闪烁晶体内自吸收，并产生可与其他非中子信号区分的谱线特征。中子爆发持续了约100 ms，在电厂内两个观测点的中子注量估计分别大于52和大于31 neutrons cm。硅酸钆闪烁体可作为闪电中热子的有效探测器。
引用
@article{arxiv.2005.09278,
title = {Photoneutron Detection in Lightning by Gadolinium Orthosilicate Scintillators},
author = {Yuuki Wada and Kazuhiro Nakazawa and Teruaki Enoto and Yoshihiro Furuta and Takayuki Yuasa and Kazuo Makishima and Harufumi Tsuchiya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.09278},
year = {2020}
}
备注
6 pages, 6 figures, accepted for publication in Physical Review D. The copyright is held by American Physical Society