何谓中子散射技术?有哪些应用?
何谓中子散射技术?
“中子散射技术是当前研究物质微观结构及其动力学过程最重要的工具之一。一方面,中子波长与凝聚态物质中原子之间、团簇之间的距离相近,并且中子具有磁矩,可以量度小到以原子、大到以蛋白质为基本单元而构成的物质结构及其磁结构;另一方面,中子能量和凝聚态物质的动力学能量范围相符, 可以探测小到纳电子伏特、大到电子伏特的分子振动,原子运动等动态过程。
因此,中子散射技术在诸如凝聚态物理、化学、生物工程、材料科学、纳米科学与技术、核物理、医学等众多学科领域的基础和应用研究中被广泛采用。特别随着科学技术的飞速发展,薄膜、纳米团簇、生物大分子和蛋白质等研究体系成为研究的主要对象,这些物...全部
何谓中子散射技术?
“中子散射技术是当前研究物质微观结构及其动力学过程最重要的工具之一。一方面,中子波长与凝聚态物质中原子之间、团簇之间的距离相近,并且中子具有磁矩,可以量度小到以原子、大到以蛋白质为基本单元而构成的物质结构及其磁结构;另一方面,中子能量和凝聚态物质的动力学能量范围相符, 可以探测小到纳电子伏特、大到电子伏特的分子振动,原子运动等动态过程。
因此,中子散射技术在诸如凝聚态物理、化学、生物工程、材料科学、纳米科学与技术、核物理、医学等众多学科领域的基础和应用研究中被广泛采用。特别随着科学技术的飞速发展,薄膜、纳米团簇、生物大分子和蛋白质等研究体系成为研究的主要对象,这些物质结构单元更大、样品体积更小、结构形态变化更快,高通量的散裂中子源可以有效满足这些科学与技术研究的迫切需要。
”
物质内部的原子怎样排列?怎样运动?作为我国新一代中子源装置,已经完成土建任务的中国先进研究堆,将为人们探测物质微观结构提供更为理想的工具和探针。正在此间举行的“第一届中美中子散射技术研讨会”上,中国原子能科学研究院院长赵志祥透露,国家投资数亿元的中国先进研究堆目前正在进行设备安装,有望于明年下半年投入运行。
来自美国、法国、日本、德国、澳大利亚等国家的相关科学家慕名而来,共同就这一装置的未来进行商讨。
从蛋白质三维结构的测定到飞机螺旋桨叶片裂痕的探测,从材料性能的检测到物质磁性的研究……赵志祥说,作为中子源的中国先进研究堆都有望发挥重要作用,“希望更多用户能利用这一平台,尤其是企业用户。
”
围绕中子散射工程项目,中国原子能科学研究院将成立顾问委员会和用户委员会。目前,在科技部等部门支持下,中国原子能科学研究院的科学家正和中科院化学所,以及德国、瑞典等国家的相关机构共同建设4套谱仪。
原子核由两种微粒组成:一种是带正电的粒子———质子;一种是不带电的中性粒子———中子。利用中子测定物质微观结构的实验方法被称为中子散射。“中子不但可以告诉我们‘原子在哪里’,还可以告诉我们‘原子在做什么’”,中国原子能科学研究院中子散射工程负责人陈东风研究员说。
近年来,中子散射技术越来越受关注,美国、日本、德国等国家纷纷投入更多经费加以研究和运用。
从上世纪60年代起,我国开始利用此前建成的重水研究堆发展中子散射技术。上世纪90年代起,我国正式开始建设功率60兆瓦的中国先进研究堆,其中子通量达到8×1014cm2/秒。
对于研究堆而言,中子通量数字越高,表明水平越高。
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