Измерение рассеяния нейтронов

Измерение рассеяния нейтронов [c.247]

Для измерения микроскопического коэффициента самодиффузии в некоторых работах [622, 623] использовали метод неупругого рассеяния нейтронов (НРН). Время наблюдения для данного метода составляет 10 с. Полученные с помощью ЯМР и НРН величины Dos для граничной воды приблизительно на порядок ниже величин Dop для объемной воды [620]. [c.240]

Первые измерения размера атомного ядра были выполнены Резерфордом в экспериментах по рассеянию а-частиц. Более точные измерения осуществляются в экспериментах по рассеянию нейтронов, потому что нейтроны не отклоняются в результате электростатического отталкивания от ядер. Многочисленные эксперименты по рассеянию нейтронов показали, что радиус ядра пропорционален кубическому корню из числа содержащихся в нем нуклонов, т.е. что объем ядра пропорционален числу его нуклонов. [c.407]

Рассеяние на молекулах. Рассеяние нейтронов на связанных ядрах (ядрах в молекулах) — чрезвычайно сложный процесс взаимодействия, подробное изучение физики которого лежит за пределами этой книги [24—28]. Наибольший практический интерес с точки зрения физики реактора представляет определение поперечных сечений в тепловой области энергий для различных соединений. Эти данные лучше получать из измерений поперечных [c.102]

Получение и интерпретация данных по рассеянию нейтронов с целью определения структуры вещества основаны на измерении дифференциального сечения рассеяния в зависимости от угла б и энергии Еп налетающих нейтронов. [c.38]

Физические методы определение степени кристалличности, температуры стеклования, температуры плавления, изучение теплоты полимеризации (сополимеризации), инфракрасная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния, нейтронная спектроскопия, ЯМР-спектроскопия, измерение дипольных моментов [c.25]

Так. изучение колебательно-вращательных спектров различных изотопных форм изолированных молекул паров воды позволяет с очень высокой точностью найти геометрические размеры молекул (табл. 1). Измерения длин ОН-связей и углов между ними дифракционными методами связаны с определением пространственного расположения атомов. Исследования электронной дифракции на парах воды приводят к аналогичным величинам длины связи и угла, но со значительно меньшей точностью [387]. Рентгеноструктурные исследования позволяют получить координаты атомов водорода с точностью + 0,05 -ь 0,10 А, что чаще всего оказывается далеко не достаточным для структурно-химического анализа вещества. В этом смысле нейтронография, несмотря на ограничения, вызываемые отрицательной амплитудой рассеяния нейтронов протонами, требованием больших размеров образца и малой мощностью используемых потоков нейтронов является более удобным методом исследования, позволившим установить целый )яд важных предельных оценок параметров водородных мостиков 111]. [c.16]

Для измерения колебательного и диффузионного движения молекул, захваченных твердыми телами, можно использовать спектроскопию рассеяния нейтронов. На основании исследований цеолита КА, содержащего воду, тяжелую воду, метиловый спирт, аммиак и ацетонитрил, сделан вывод, что между перемещениями в а-ячейке молекула в течение примерно 10" с находится в фиксированном состоянии. В течение этого времени молекула может колебаться в резонансе с решеткой цеолита [48]. [c.423]

Более узкое применение имеет нейтронография — дифракция медленных нейтронов — ввиду трудности поглощения и измерения интенсивности рассеяния нейтронов. [c.216]

При новом способе построения градуировочного графика (рис. 10-5) вначале настраивают прибор на рассчитанное значение сигнала при нулевом поглощении. Градуировочный график строят по результатам измерений, проводимых с пробами, которые помещают в сосуд определенного размера это позволяет анализировать пробы при заданном наинизшем уровне содержания влаги. Анализируемый материал, находящийся в сосуде, например кокс, предварительно равномерно увлажняют и тщательно перемешивают. Содержание влаги определяют с помощью ядерного зонда и гравиметрически после высушивания. Для получения при этом надежных данных необходимо обеспечить равновесие в сосуде с пробой. Гравиметрический метод позволяет определить содержание влаги лишь в конкретной порции материала, с которой проводятся измерения, тогда как метод рассеяния нейтронов дает усредненный результат. Новый способ калибровки позволяет регулировать уровень сигнала, что дает возможность легко воспроизводить отдельные точки градуировочного графика. Это достигается путем использования передвижного кадмиевого экрана, который служит поглотителем нейтронов. Изменяя глубину погружения экрана или его толщину, можно устанавливать условия, соответствующие различным точкам на градуировочном графике кроме того, новый способ обеспечивает быстрый кон- [c.529]

Принципиальная проблема физики звездообразных полимеров связана с вопросом о характере связи между динамикой и структурой звезд. В работе [70] проведены измерения дифракции и квазиупругого рассеяния нейтронов определена конформация лучей и сопоставлена с характером сегментальной релаксации в полимерных звездах в разбавленном растворе и расплаве для соответствующих линейных молекул. Обнаружена прямая корреляция между структурными особенностями и релаксационными свойствами системы звезд. Хотя отдельные лучи даже при высокой функциональности центра ведут себя подобно линейным макромолекулам, статические и динамические свойства всей звезды, ядра и оболочки отличаются от линейных цепей и качественно различны между собой. Эти отличия отражают коллективные явления, обусловленные взаимодействием лучей в звездах, причем взаимодействия качественно разные во внутренних и внешних областях звезд. [c.209]

Цель данного обзора - обсуждение результатов изучения воды и ионных растворов, полученных методом дифракции рентгеновских лучей и относительно новым спектроскопическим методом неупругого рассеяния нейтронов (НРН). Недавние исследования, проведенные методом дифракции рентгеновских лучей, дали информацию относительно расстояний между ближайшими и более удаленными молекулами воды и координации пар типа вода—вода, ион—вода и ион-ион в растворе. Полученные данные позволяют также оценить радиус корреляции, среднее число соседних молекул в каждом типе и средние амплитуды колебаний. Результаты таких измерений можно использовать либо для построения моделей, либо для проверки имеющихся моделей, если они являются достаточно совершенными и позволяют количественно предсказать структурные характеристики. К сожалению, как отмечается в работе [5], рентгеновские исследования жидкостей дают информацию только о вероятности нахождения ряда атомных пар данного типа на некотором расстоянии от какого-либо атома. Эта информация является одномерной, тогда как представляющие интерес структуры являются трехмерными, и, следовательно, соответствие модели рентгеновским данным является необходимым, но недостаточным условием. [c.205]

При измерении НРН основными требованиями является почти полная монохроматичность пучка медленных нейтронов и наличие некоторого устройства для анализа распределения рассеянных нейтронов по энергии. Монохроматический пучок нейтронов получают с помощью дифракции на кристалле, селектора скоростей или соответствующего фильтра. Метод ВП позволяет найти распределение рассеянных [c.230]

Исследование частот колебаний водорода в фосфатах посредством неупругого рассеяния холодных нейтронов. Результаты измерения инфракрасного поглощения использованы для подтверждения частот колебаний водорода, полученных посредством неупругого рассеяния нейтронов. [c.220]

Оптические методы исследования дают относительно ограниченную информацию о спектре колебаний решётки. Так, высоко прецизионные рамановские измерения первого порядка позволяют изучать только оптические фононы вблизи центра зоны Бриллюэна. А такие методы, как инфракрасное поглощение, фотолюминесценция или рамановское рассеяние второго порядка являются косвенными и неточными измерениями энергий и ширин фононов в симметричных точках зоны Бриллюэна. Неупругое рассеяние нейтронов потенциально может дать полную информацию о колебательном спектре кристалла. Но пока ещё слабое экспериментальное разрешение этого метода не позволяет широко использовать его для исследований изотопических эффектов. Однако в случае сильного изотопического беспорядка современные установки позволяют получить количественную информацию. Так, недавно влияние изотопического беспорядка на энергии и ширины линий фононов в Ge было предметом исследований в работах [112, 113]. Такие измерения представляются особо интересными с академической точки зрения, поскольку позволяют сделать простую проверку теоретических моделей, широко используемых для описания разупорядоченных систем, таких, например, как приближение когерентного потенциала. [c.74]

Парные корреляторы можно в некоторых случаях измерить экспериментально. Например, рассеяние света позволяет определить коррелятор плотностей вещества, рассеяние нейтронов — коррелятор магнитных моментов или плотности в немагнитных средах. Измерение корреляторов более высокого порядка представляет несравненно более трудную экспериментальную задачу, пока что еще не решенную. [c.70]

Плотность атомных дефектов [деф] решетки (вакансий или внедренных атомов), рассчитанная по данным измерений рассеяния тепловых нейтронов в предположении, что все дефекты являются одиночными [441] [c.289]

ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДЕРЕВА ПРИ ПОМОЩИ РАССЕЯНИЯ НЕЙТРОНОВ [c.232]

Как видно из таблицы, при больших содержаниях кадмия результаты определения удовлетворительны. Большое расхождение, полученное в случае сплава № 3, объясняется весьма малым поглощением этого сплава (пропускание — 80%), что приводит, как видно из табл. 3, к большой статистической ошибке, а также тем, что не было учтено поглощение нейтронов в свинце. Однако попытка увеличить точность определения кадмия в более разбавленных сплавах путем увеличения толщины сплава и элиминирования поглощения нейтронов в свинце, сделанная на сплавах № 4 и М 5, не дала, как видно из табл. 3, хороших результатов. Это вызвано, повидимому, тем, что в геометрических условиях наших опытов, обусловленных малой чувствительностью индикатора, на результат измерений сильно влияют рассеянные нейтроны. Улучшение геометрических условий, возможное при современных чувствительных индикаторах нейтронов, а также градуировка установки не по чистому кадмию, а по эталонным сплавам близкого содержания кадмия, вероятно, позволят увеличить точность метода при малых содержаниях кадмия. Полученные нами результаты показывают возможность определения кадмия в свинцовых сплавах при содержании его выше 2% с точностью примерно 5%. [c.74]

В табл. 9.1 приведены относительные факторы рассеяния для нескольких различных элементов. Данные этой таблицы позволяют отметить два важных обстоятельства. Во-первых, фактор рассеяния нейтронов зависит от выбираемого изотопа. У большинства элементов фактор рассеяния для каждого изотопа не был измерен за [c.199]

Другие молекулярные теории. Бланкенхаген [38ж] вычислил коэффициент диффузии на основе измерений рассеяния нейтронов в растворах обычной и тяжелой воды в интервале температур от —5 до 95 °С. При этом было учтено частотное распределение межмолекулярных колебаний. Результаты экспериментального измерения квазиупругого рассеяния нейтронов указывают, что вблизи точки плавления молекулы становятся активными сами по себе и диффузию можно описать моделью перескоков. Однако вблизи точки кипения именно глобулярная диффузия дает действительное объяснение явления. В соответствии с этим молекулярные группы (глобулы), имеющие сравнительно большое время жизни, мигрируют в среде, состоящей из отдельно движущихся ( мономерных ) молекул. Однако исследование молеку- [c.205]

В 1955 г. был разработан метод определения влажности в стенах и в почвах посредством измерения рассеяния нейтронов. При этом использовали радий-бериллиевый нейтронный источник и искровой счетчик с катодом, покрытым слоем бора в качестве нейтронного детектора. Нейтронный источиик и детектор помещали вблизи исследуемого объекта. При этом было установлено, что скорость счета является монотонной функцией содержания воды в объекте. [c.232]

Кеазиупругое рассеяние рентгеновских лучей, нейтронов и т. п. Много данных по рассеянию рентгеновских лучей нематиками содержится в обзоре [21] ). Последние данные по монодоменным образцам описаны в [22] ). Недавно были проведены некоторые измерения рассеяния нейтронов [23]. В общем случае эти данные трудно интерпретировать количественно, так как нужно знать слишко> много неизвестных корреляционных функций ). [c.49]

В некоторых случаях можно получить дальнейшую информацию путем измерения дифракции нейтронов. Дифракция происходит на ядрах атомов, и силу рассеяния определяет прежде всего спин ядра. Необходимую интенсивность потока нейтронов можно получить при помощи ядерного реактора. Чтобы длина волны рассеиваемых частиц по порядку величины соответствовала. молекулярным размерам, нейтроны должны быть заторможены (например, с помощью ОаО). Измерение рассеяния нейтронов, которое обычно проводят на твердых образцах, можно осуществить при помощи борофторидных счетчиков . При этом, используя ядерную реакцию В 4-+ ,11—+Ше, генерируют а-частицы, которые можно зафиксировать известными методами. [c.91]

Функция g (г) для данной системы может быть рассчитана на основании результатов измерений рассеяния рентгеновских лучей или нейтронов. Как показывает опыт, зависимость g (г) для кристалла характеризуется наличием отдельных гшков, в промежутках между [c.358]

В ГДР запатентованы устройство измерения зольности угля на конвейере по неупругому рассеянию нейтронов способ определения зольности активацией источниками f и Ra — Ве и регистрацией спектра 7-излучения. В ЧСФР запатентовано устройство для непрерывного измерения зольности угля с загрузочной воронкой, измерительным сосудом и нейтронными зондами над поверхностью. [c.39]

Представления, связанные с В. в. и поворотной изомерией молекул, применяют в теории строения как низкомол., так и высокомол. соединений. Разработаны методы и схемы конформационных расчетов достаточно сложных молекулярных систем на основе мех. моделей, получили также развитие полуэмпирич и неэмпирич. квантовомех. расчеты потенциальных ф-ций В. в. молекул. Для изучения явлений В в. и поворотной изомерии молекул используют методы спектроскопии ИК, комбинац. рассеяния, микроволновой, УФ, ЯМР, ЭПР, а также методы газовой электронографии, поглощения ультразвука, некогерентного, неупругого рассеяния нейтронов, измерения дипольных моментов, диэлектрич. потерь и др. [c.393]

На рис. 44 представлена зависимость среднеквадратичных амплитуд смещения протонов при двух температурах Г] = 25° и Г2=75°С для различных интервалов времени измерения полученная методом неупругого рассеяния нейтронов (Сака MOTO, 1962). Как видно, среднеквадратичная амплитуда сме щения протона перестает зависеть от Т для интервалов вре мени, меньших 10 сек, и стремится к постоянной величине [c.109]

Повышенную вязкость воды в тонких порах силикагелей дают также проведенные Товбиной [20] измерения скоростей диффузии различных молекул и ионов, а также измерения подвижности молекул воды в тех же системах методом ЯМР. Лоу [21] показал, что для глин имеет место экспоненциальный рост ньютоновской вязкости воды при уменьшении размеров пор. Этот вывод получен в результате измерений, выполненных тремя различными методами по скорости фильтрации при различной температуре, из измерений самодиффузии молекул воды (по рассеянию нейтронов) и по скорости переноса меченных по тритию молекул воды. Методом электронного спинового резонанса обнаружено снижение подвижности молекул воды при уменьшении среднего диаметра пор силикагелей [22]. Времена корреляции движения нейтральной спиновой метки при й = 10 нм возрастают по сравнению с объемной водой более чем в 7 раз. В наиболее тонкопористом (й = 4 нм) из исследованных силикагелей наблюдается анизотропия движения метки. [c.199]

Как более неблагоприятный вариант мы расцениваем ситуации, когда при заведомо различных типах ориентационного надмолекулярного порядка получаются одни и те же значения F. Поскольку наблюдать отдельные цепи в электронный микроскоп, даже при гарантии отсутствия артефактов, невозможно, и сканирование посредством локальной электронной дифракции тоже не решает проблему, можно было бы уповать на рассеяние нейтронов. Но тут снова возникают неприятности усреднение ведется по всем меченым макромолекулам, опять-таки безотносителько к тому, находятся они в кристаллических или аморфных областях образца, а поэтому получающийся из этих измерений среднеквадратичный радиус инерции не дает нужной информации. [c.367]

В экспериментах по малоугловому рассеянию нейтронов (SANS) и спин-эхо-измерениях (NSE) были изучены звезды (Р8)цСбо [84, 85] в растворах в сравнении с линейными PS-молекулами с массой, равной массе луча. Данные дифракции нейтронов на протонированных молекулах PS и звездах в D-бензоле ( fiDg) (концентрация полимера С = 1% мае.) и на дейтерированных полимерах в протонированной матрице (концентрация D-полимеров С = 1% и 1 % мае.) при 20 °С удовлетворительно описываются функцией Зимма (1) при подгоночных параметрах, приведенных в таблице 1. [c.214]

В данной главе приведены сведения по технике измерения дифракции рентгеновских лучей и рассеяния нейтронов, а также обобщены типичные результаты применения этих методов для исследования структуры и динамики поведения воды и ионных растворов. Такие взаимодополняющие измерения дают прямую информацию на молекулярном уровне для проверки существующих теорий или развития и усовершенствования полуэмнирических моделей жидкостей. Имеются данные, указывающие на то, что структура воды оказывает значительное влияние на гидратацию ионов и структуру растворов. Однако все еще нет достаточно общих моделей, описывающих как структуру воды и водных растворов, так и соответствующие индивидуальные и групповые движения молекул. Тем не менее в настоящее время данные дифракции рентгеновских лучей и нейтронной спектроскопии вместе с данными, полученными другими методами, могут дать много необходимых (и, возможно, достаточных) ограничений, налагаемых на количественные модели. В периоды времени, малые по сравнению с временем релаксации, вода ведет себя как "горячее", или высоковозбужденное, "квазитвердое" тело с дефектами в водородных связях и квазитетраэдрическим ближним порядком. [c.298]

Последнее было подтверждено серией работ Шеки и др. [96, 133, 135, 136], в которых результаты измерения полного спектра частот (при различных значениях я) были сопоставлены с данными расчетов, выполненных в квазигармоническом приближении. Для нафталина оказалось возможным [96, 133] в хорошем согласии с опытом вычислить снектр неупругого некогерентного рассеяния нейтронов и плотность фононных состояний, хотя экспериментальные данные по рассеянию нейтронов были получены при 80 К, а реитгеноструктурные данные [142] —при 123 К, что привело, конечно, к известным расхождениям. Аналогичными были итоги исследования, проведенного [135] на кристаллах бензола. Наконец, в работе [136], где с особой тщательностью был измерен спектр когерентного рассеяния нейтронов на монокристаллах дейтерированного нафталина при 6 К, удалось не только качественно, но во многом и количественно воспроизвести ход дисперсионных кривых. [c.167]

К, тулия — 38 К. В К. т. некоторых материалов (напр., мн. редкоземельных металлов) происходит переход в антиферромагнитное состояние. При более высокой т-ре (Нееля точке) это состояние разрушается и осуществляется переход в неупорядоченное состояние. Ниже К. т. электр. диполи в сегнетоэлект-риках ориентированы параллельно, в антисегнетоэлектриках — антипараллельно. У сегнетовой соли К. т. составляет 297 К (верхняя) и 255 К (нижняя), у титаната бария — 391 К, ортофосфата калия — 122 К, цирко-ната свинца — 503 К, ниобата натрия — 911 К. Вблизи К. т. ярко выражены аномалии физ. свойств. В точке Кюри первого рода можно определить скачки энтропии, параметров решетки, намагниченности и т. д. В К. т. второго рода наблюдаются пики теплоемкости, магнитной восприимчивости, критического рассеяния нейтронов, диэлектрической проницаемости, скачки упругих модулей, коэфф. термического расширения, аномалии кинетических коэффициентов. На их измерении основаны методы определения точки Кюри. [c.673]

За исключением этих различий, методы дифракции нейтронов и рентгеновских лучей похожи друг на друга, и нет необходимости вновь излагать общие принципы, которые уже обсуждались в главах, посвященных дифракции рентгеновских лучей. Поэтому можно сразу рассмотреть несколько примеров использования дифракции нейтронов для рещения структурных задач. Следует учесть, что вследствие малой распространенности источников нейтронов дифракцией нейтронов занимается сравнительно немного исследователей по сравнению с очень больщим числом специалистов по рентгеноструктурному анализу. Поэтому исследуемые проблемы следует выбирать очень тщательно. Никто не станет использовать дифракцию нейтронов для определения, например, структуры нитрата калия, так как это можно сделать гораздо проще и не менее точно с помощью дифракции рентгеновских лучей. Только в том случае, когда структура имеет какие-то аспекты, которые трудно изучить с помощью дифракции рентгеновских лучей, целесообразно заняться нелегкой работой по измерению интенсивности рассеянных нейтронов. Поэтому больщин-ство исследований методом дифракции нейтронов связано с определением положений атомов водорода. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология