Studio di un rivelatore per la misura del flusso di neutroni ad alta energia a n_TOF

La ricerca in fisica nucleare fondamentale e le tecnologie nucleari emergenti quali rettori di quarta generazione ed ADS (Accelerator Drive System) necessitano urgentemente, per progredire e raffinarsi, di dati precisi delle sezioni d'urto di fissione indotte da neutroni ad energie al di sopra di 200 MeV che ad oggi non sono disponibili. La loro misura è lo scopo di un esperimento in corso alla facility n_TOF del CERN di Ginevra, dove è disponibile un fascio di neutroni fino ad 1 GeV e tramite il quale si intende misurare la sezione d'urto di fissione indotta da neutroni su 235U, ad oggi uno standard soltanto fino a 200 MeV. Un passo fondamentale dell'esperimento è rappresentato dalla misura del flusso di neutroni del fascio, dato importante nella misura della sezione d'urto, e questa tesi si inserisce proprio in questo ambito studiando il PRT (Proton Recoil Telescope), il rivelatore costruito dall'INFN che permette di caratterizzare il flusso di neutroni incidente misurando i protoni provenienti dallo scattering n-p del fascio su un bersaglio di polietilene. Nello studio delle prestazioni del telescopio, effettuato sulla base di simulazioni Montecarlo considerando bersagli di polietilene e di carbonio di diverso spessore, emerge come punto di forza del rivelatore la segmentazione, caratteristica che permette di guadagnare in precisione eliminando molto background, inteso sia come particelle diverse da protoni, sia come protoni derivanti da reazioni diverse dallo scattering n-p. Infine viene ricavata l'efficienza del rivelatore.