國(guó)家大科學(xué)工程中國(guó)散裂中子源首次打靶成功
世界上的物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成的,原子就像是原子核和核外電子的微小太陽(yáng)系,質(zhì)子和中子構(gòu)成了原子核。中子作為組成原子核的基本粒子之一,不帶電,因此被稱為中子。它是由劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的英國(guó)物理學(xué)家詹姆斯·查德威克于1932年發(fā)現(xiàn)的。中子對(duì)輕的原子核非常敏感,能夠精確測(cè)得分子結(jié)構(gòu)中的氫原子位置,還能定位“摻雜”在重原子中的其他輕原子。 中子的這種特性,使它能夠“拍攝”到材料的微觀結(jié)構(gòu),跟蹤正在運(yùn)動(dòng)中的原子核分子的行為。 中子作為一種粒子,與材料中的原子核相互作用,運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變而分散傳播,發(fā)生散射,即為中子散射。中子主要是通過“中子散射”過程來實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的研究:當(dāng)一束中子入射到所研究的對(duì)象上時(shí),與研究材料中的原子核或磁矩發(fā)生相互作用,向各個(gè)方向散射開來。就好像一束光打在半透明的物體上,有的光透過物體,有的光被反射或散射,這樣我們能夠從各個(gè)方向上看到物體。中子束流打到樣品上時(shí),大多數(shù)中子會(huì)穿過樣品,不受任何阻礙,但有些中子將直接與樣品的原子核發(fā)生相互作用,運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變而發(fā)生分散傳播,就像彈珠游戲一樣。通過測(cè)量散射出來的中子能量和動(dòng)量的變化,可以在原子、分子尺度上研究各種物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律,告訴人們?cè)、分子在哪里,在做什么,這種研究手段叫做中子散射技術(shù)。 |