Для измерения потока нейтронов с энергиями E<1 МэВ у поверхности Земли был разработан с использованием моделирования на GEANT4 и впоследствии создан прототип уникального узконаправленного нейтронного спектрометра УНС (Maurchev, 2011; Михалко, 2018). Это устройство помимо счета по трем энергетическим каналам способно определять максимальную интенсивность приходящих частиц из заданных направлений. Такие функциональные характеристики позволяют использовать его в широком спектре задач, как для оценки радиационной безопасности, так и фундаментальных исследований.   Конструктивно УНС представляет собой объемный короб, заполненный парафином, выступающим в качестве замедлителя. В центральной части организована ниша, свободно вмещающая в себя три пропорциональных счетчика СНМ-18 и пластины полиэтилена необходимой толщины (2 см, 2.5 см, 4 см или 5 см). Стенки этой полости выполнены из доступного декагидрата тетрабората натрия, способного поглощать тепловые нейтроны. Регистрация события определялась исходя из появления в объеме вещества счетчика трития вследствие протекающей в нем реакции:   n + 3He → 3H + 1H+ 0,764 МэВ,   при этом физика взаимодействий определялась классом QGSP_BERT_HP, так же, как и во время расчета функции эффективности регистрации НМ. Как уже было замечено, основной задачей, поставленной перед УНС является измерение углов прихода вторичных нейтронов с энергией E <1 МэВ, вследствие чего процесс моделирования разделен на два этапа. В первой части эксперимента на поверхность детектора, в область приемного окна, ограниченную размерами счетчика (модельное приближение), перпендикулярно падают нейтроны с энергиями в диапазоне 101-109 эВ (шаг изменяется логарифмически), имея при этом случайную начальную позицию. В зависимости от толщины промежуточного замедлителя оценивается количество зарегистрированных событий и, соответственно, эффективность регистрации. Во второй части эксперимента источник частиц двигался по окружности относительно центральной точки УНС в плоскости, параллельной фронтальной части устройства. При этом значение угла изменялось от 0 градусов (перпендикулярное плоскости направление падения) до 45 градусов. На каждую энергию происходило 1000 событий запуска частиц. Как результат расчёта получена эффективность регистрации УНС в зависимости от угла прихода частицы.   Таким образом, можно полагать, что если нейтрон попадает в приемное окно и при этом имеет энергию от ~0,025 эВ < E < 1 МэВ, то он с высокой вероятностью будет зарегистрирован одним из счетчиков. При условии, если направление отличается от перпендикулярного, эффективность регистрации таких частиц будет меньше от нескольких раз до порядка. Следовательно, УНС подходит для решения тех задач, где необходимо измерять направленность источника тепловых, эпитермальных и медленных нейтронов.           Рис. 1. Внешний вид устройства модели нейтронного спектрометра, полученный в GEANT4 при помощи графической среды DAWN. Желтым показана область, соответствующая замедлителю и выполненная из полиэтилена (C2H4)n. Красный цвет назначен поглотителю, активным веществом которого является бура (декагидрат тетрабората натрия Na2B4O7·10H2O) . Счетчик смоделирован в виде объема с газом He3, окруженного стальной оболочкой толщиной 1 мм, на рисунке показан серым цветом. Зеленым показаны треки частиц, падающих на детектор, в данном случае это частицы типа geantino (в GEANT4 это калибровочные частицы, не участвующие ни в каких взаимодействиях). Рис. 2. Эффективность регистрации нейтронов, полученная в результате моделирования облучения детектора УНС потоком перпендикулярно падающих частиц в зависимости от толщины вещества промежуточного замедлителя. Красным, зеленым и синим цветами, соответственно, обозначены варианты эксперимента для значений 2 см, 4 см и 8 см. Рис. 3. Эффективность регистрации нейтронов, полученная в результате моделирования облучения детектора потоком наклонно падающих частиц при дополнительном условии отсутствия верхней замедляющей пластины. Красным, зеленым и синим цветами, соответственно, обозначены варианты эксперимента с углами наклона 0, 15 и 45 градусов.    НА ГЛАВНУЮ