Нейтронная дифракция

Дифракция нейтронов Нейтронная температура и рассеяние Нейтроны могут проявлять волновые явления, такие как дифракция.   Дифракция нейтронов используется для определения атомной […]

Дифракция нейтронов

  • Нейтронная температура и рассеяние

    • Нейтроны могут проявлять волновые явления, такие как дифракция.  
    • Дифракция нейтронов используется для определения атомной и магнитной структуры материалов.  
    • Нейтроны взаимодействуют с ядрами атомов, что позволяет различать изотопы.  
  • Требования к инструментам и образцам

    • Для метода требуется источник нейтронов, обычно ядерный реактор или расщепитель.  
    • Используются поликристаллические порошки или крупные монокристаллы.  
    • Метод требует устройства для обнаружения нейтронов.  
  • Преимущества и недостатки

    • Преимущества: чувствительность к легким атомам, способность различать изотопы, отсутствие радиационного повреждения, глубина проникновения.  
    • Недостатки: необходимость использования ядерного реактора, сложность выращивания монокристаллов.  
  • Ядерное рассеяние

    • Нейтроны рассеиваются под определенными углами, следуя закону Брэгга.  
    • Магнитное рассеяние требует атомного форм-фактора и уменьшается с увеличением углов.  
  • Использование

    • Дифракция нейтронов используется для изучения структуры кристаллических тел.  
    • Метод применяется для измерения постоянной кристаллической решетки металлов и анализа напряжений.  
    • Дифракция нейтронов позволяет получить представление о трехмерной структуре материалов.  
  • Водород и нулевое рассеяние

    • Дифракция нейтронов чувствительна к присутствию водорода, что позволяет различать его изотопы.  
    • Нулевое рассеяние достигается при определенном соотношении изотопов.  
  • Проблемы работы с высокой концентрацией H

    • Интенсивность рассеяния на Н-ядрах имеет большую неупругую составляющую  
    • Упругий рисунок состоит из резких брэгговских отражений, которые тонут в неэластичном фоне  
    • Метод особенно сложен для изучения структуры жидкости  
  • Использование изотопов

    • Подготавливая образцы с различным соотношением изотопов, можно варьировать контраст рассеяния  
    • Водород недорог и интересен, так как играет важную роль в биохимических структурах  
  • История дифракции нейтронов

    • Нейтрон был открыт в начале 1930-х годов  
    • Дифракция впервые наблюдалась в 1936 году  
    • В 1944 году Эрнест О. Уоллан осознал потенциал тепловых нейтронов для кристаллографии  
    • В 1945 году Уоллан провел первые эксперименты по дифракции нейтронов в Ок-Ридже  
    • В 1946 году к нему присоединился Клиффорд Дж. Шулл, и они разработали основные принципы метода  
    • В 1994 году Шулл получил половину Нобелевской премии по физике за разработку метода  
  • Задержка между завершением работы и Нобелевской премией

    • Задержка между завершением работы и присуждением Нобелевской премии близка к задержке между изобретением электронного микроскопа и Нобелевской премией Руски  
    • Это близко к рекордному показателю 55 лет между открытиями Пейтона Рауса и присуждением ему Нобелевской премии в 1966 году  
  • Связанные области

    • Кристаллография  
    • Кристаллографическая база данных  
    • Дифракция электронов  
    • Дифракция скользящего падения  
    • Неупругое рассеяние нейтронов  
    • Рентгеновская дифракционная компьютерная томография  
  • Рекомендации

    • Дальнейшее чтение  
    • Внешние ссылки  
    • Национальный институт стандартов и технологий, Центр нейтронных исследований  
    • От закона Брэгга к дифракции нейтронов  
    • Инициатива по созданию интегрированной инфраструктуры для рассеяния нейтронов и мюонной спектроскопии (NMI3)  
    • Лаборатория нейтронной физики имени Франка Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ)  
    • База данных нейтронно-лучевых приборов МАГАТЭ  

Полный текст статьи:

Нейтронная дифракция

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх