Mi az a neutronnyaláb?

A neutronnyaláb neutronok áramlása, amelyek szubatomi részecskék, amelyek nem rendelkeznek elektromos töltéssel, és a pozitív töltésű protonokkal együtt megtalálhatók, az összes kémiai elem magjában, kivéve a hidrogén leggyakoribb formáját, amelynek csak protonja van.Noha a neutronok stabilak a magban, a szabad neutron protonmá, egy elektronmá és egy másik részecskévé bomlik, amelyet elektron antininutrino -nak hívnak;Az izolált neutronok felezési ideje valamivel több, mint 10 perc, ami azt jelenti, hogy ezen időszak után az adott mintában szereplő neutronok fele romlik.A szabad neutronokat nukleáris hasadással állítják elő, például egy nukleáris reaktorban, és a részecskagyorsítókban előállíthatók.A neutronnyalábnak számos fontos alkalmazása van az anyagtudományban, az orvostudományban és a biztonságban.

A neutrongerendákat általában neutrongenerátorok felhasználásával állítják elő, amelyek olyan részecskagyorsítók, amelyek deutériumot vagy trícium -ionokat tűzítenek ki deutériumot, tríciumot vagy mindkettőt tartalmazó célokba.A deutérium és a trícium egy és két neutronot tartalmazó hidrogén izotópjai.A deutérium és a trícium összeolvadása neutronokat eredményez, amelyek neutronnyalábra összpontosíthatók.Az ilyen típusú neutrongenerátorok viszonylag kicsik és hordozhatóak lehetnek.

Noha a sugárzás legtöbb formája kölcsönhatásba lép az atommagokat körülvevő elektronok felhőkkel, neutronok, elektromosan semlegesek, és nem az elektromágneses sugárzás egyik formája, csak a magokkal kölcsönhatásba lépnek, amelyek az egész atomhoz viszonyítva nagyon kicsik.A neutronnyaláb tehát nagyon behatol, és megmutathatja az atommagok helyzetét az anyagmintában.A röntgenfelvételekkel ellentétben a neutrongerendák könnyen behatolhatnak a nehézfémek, például az ólom, de kölcsönhatásba lépnek olyan fényelemekkel, mint a hidrogén és a szén.A kvantumelmélet szerint az összes szubatomikus részecske hullámként viselkedhet, tehát a neutronok hullámhosszúak.Ez lehetővé teszi a neutronnyaláb finomhangolását;Mind a hullámhossz, mind a gerenda energiája beállítható a specifikus anyagok kimutatására.-A sínek nem hatékonyak.Használhatók az anyagok belső szerkezetének vizsgálatára, például a repedések és üregek észlelésére, valamint a vegyületek atom- és molekuláris szerkezetének meghatározására.A könnyebb elemek észlelésének képessége, mégis áthalad a nehezebben, lehetővé teszi a neutronnyalábok használatát a biztonsági ellenőrzésekhez.Például felismerhetik a rejtett robbanóanyagokat vagy a radioaktív anyagokat.A neutrongerendáknak is fontos orvosi alkalmazásai vannak, nevezetesen a rák egyes formáiban;A neutron sugárterápia elpusztíthatja a hagyományos sugárterápiás kezelésekkel szemben rezisztens daganatokat.