LiO$_{2}$-掺杂光纤束中热/介入中子探测：基于GEANT4仿真的计算研究

锂或锂掺杂材料中的一种中子俘获过程会产生次级α-三体对。通过监测次级带电粒子对的计数，可间接获取入射热/介入中子的探测信息，关键在于利用塑料荧光胶片检测这些次级α粒子和三体粒子，其动能在短距离内全部沉积。本研究通过在库卡瑞Y11-200(M)聚苯乙烯光纤芯中掺入10 wt.$\%$ LiO$_{2}$，构建基于GEANT4仿真的光纤束系统，旨在通过次级α-三体对的产生探测入射热/介入中子。首先使用能量为0.025 eV的单能热中子束，估算最佳光纤阵列数量并统计次级α-三体对的数量。随后在光纤束两端安装像素化光电探测器以收集被囚的光子。除热中子外，还探索利用10 wt.$\%$ LiO$_{2}$-掺杂光纤束结合中子吸收层，实现对能量为1 eV的介入中子的探测。结果表明，LiO$_{2}$-掺杂塑料荧光光纤束在各类应用中可实现热/介入中子的有效探测。