تستخدم المسارعات الخطية لمسارعة النيوترونات، يعتبر النيوترون أداة قوية لدراسة المواد المكثفة من المواد الصلبة والسوائل في العالم من حولنا، وله مزايا كبيرة مقارنة بأشكال الإشعاع الأخرى في دراسة البنية والديناميكيات المجهرية، حيث تعطي النيوترونات معلومات مفصلة عن السلوك المجهري للمادة المكثفة، ويلعب دورًا رئيسيًا في تشكيل الفهم التجريبي والنظري للمواد بدءًا من المغناطيسية والموصلية الفائقة إلى الأسطح والواجهات الكيميائية، تستخدم المسارعات الخطية لمسارعة النيوترونات.
محتويات
تستخدم المسارعات الخطية لمسارعة النيوترونات
النيوترون عبارة عن جسيم دون ذري غير مشحون أي محايد كهربائيًا، كتلته هي 1839 ضعف كتلة الإلكترون، وتكون النيوترونات مستقرة عند ارتباطها بنواة ذرية، بينما يبلغ متوسط عمرها حوالي 1000 ثانية كجسيم حر، حيث يشكل النيوترون والبروتون الكتلة الكاملة لنواة الذرة تقريبًا، لذلك يطلق على كلاهما اسم نيوكليونات، وتشتت النيوترونات من المواد بالتفاعل مع نواة الذرة بدلاً من سحابة الإلكترون، وهذا يعني أن قوة التشتت للمقطع العرضي للذرة لا ترتبط ارتباطًا وثيقًا برقمها الذري وهو عدد البروتونات الموجبة في الذرة، وبالتالي عدد الإلكترونات السالبة، حيث يجب أن تظل الذرة محايدة، على عكس الإلكترونات حيث تزداد قوة التشتت بما يتناسب مع عدد الإلكترونات في الذرة.
- السؤال هو: تستخدم المسارعات الخطية لمسارعة النيوترونات؟
- الإجابة هي: عبارة صحيحة.
يكون تفاعل النيوترون مع نواة الذرة ضعيفًا ولكن ليس مهملاً، مما يجعلهما مسبارًا شديد الاختراق، ويسمح ذلك بفحص الأجزاء الداخلية من المواد، بدلاً من الطبقات السطحية التي تم فحصها بواسطة تقنيات مثل تشتت الأشعة السينية أو المجهر الإلكتروني أو الطرق البصرية، حيث تجعل هذه الميزة أيضًا استخدام بيئات العينات المعقدة مثل أجهزة التبريد، والأفران وخلايا الضغط أمرًا روتينيًا جداً، وتمكننا من قياس العمليات السائبة في ظل ظروف واقعية، كما تتشابه طاقات النيوترونات مع طاقات العمليات الذرية والإلكترونية، وتعتبر النيوترونات مناسبة بشكل مثالي لدراسة المغناطيسية المجهرية والتركيبات المغناطيسية والتقلبات المغناطيسية ذات الطول الموجي القصير، وتكون المقاطع العرضية للتشتت والتشتت المغناطيسي من التركيب الكيميائي من نفس الحجم، مما يسمح بالقياس المتزامن للسلوك المغناطيسي والكيميائي للمواد.