Рассеяние нейтронов
-
Рассеяние нейтронов
- Рассеяние нейтронов — это процесс, при котором нейтроны взаимодействуют с веществом, передавая ему свою энергию.
- Рассеяние нейтронов используется в ядерной инженерии, кристаллографии, физике, химии и биофизике.
- Быстрые нейтроны рассеиваются конденсированным веществом, передавая значительную часть своей энергии.
- Тепловые нейтроны используются для поддержания цепной ядерной реакции и в экспериментах по рассеянию.
-
Взаимодействие нейтронов с веществом
- Нейтроны проникают глубже в вещество, чем заряженные частицы.
- Нейтроны взаимодействуют с атомными ядрами и магнитными полями электронов.
- Поперечные сечения рассеяния и поглощения нейтронов сильно варьируются от изотопа к изотопу.
- Водород обладает самым высоким поперечным сечением рассеяния.
-
Методы рассеяния нейтронов
- Малоугловое рассеяние нейтронов используется для анализа структур.
- Неупругое рассеяние нейтронов изучает колебания атомов и возбуждения.
- Магнитное рассеяние позволяет исследовать магнитные структуры и флуктуации спина электронов.
-
История и развитие
- Первые эксперименты по дифракции нейтронов проведены в 1930-х годах.
- В 1945 году появились ядерные реакторы, что позволило проводить углубленные структурные исследования.
- В 1960-х годах построены высокопоточные реакторы для экспериментов с лучевыми трубками.
- В 1980-х годах многие среднепоточные источники были закрыты, исследования сосредоточились на высокопоточных источниках.
-
Современные методы и средства
- Большинство экспериментов по рассеянию нейтронов проводятся учеными-исследователями.
- Для получения пригодных данных требуются длительные периоды времени работы пучка.
- Используются методы малоуглового рассеяния, рефлектометрии, трехкоординатной спектрометрии, времяпролетного спектрометра, обратного рассеяния и нейтронного спинового эха.