Рассеяние нейтронов

Понижение диэлектрической проницаемости граничных слоев воды следует также из молекулярно-динамических оценок изменений вращательной подвижности диполей воды [4] п подтверждается исследованиями структуры воды в тонких прослойках методом неупругого рассеяния нейтронов и ЯМР. Так, для дисперсий кремнезема времена релаксации молекул воды в граничном слое 1 нм в 5—10 раз превышают объемные значения [39]. Методом электронного спинового резонанса показано, что подвижность спиновой метки снижается с уменьшением радиуса пор силикагеля от 5 до 2 нм [40]. [c.14]

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]

Если имеются два квадрупольных ядра, окруженных ядрами с / = О [например, как в случае О — Мп(СО)5], то можно наблюдать дипольное взаимодействие ядер марганца и дейтерия [42]. Как обсуждалось в главах, посвященных ЯМР, из величины дипольного взаимодействия можно определить длину связи. Исходя из спектра ЯКР на ядрах Мп, для длины связи Мп — О получим величину 1,61 А, что превосходно согласуется с данными по рассеянию нейтронов [43]. [c.281]

Предположение об изотропности рассеяния в системе центра масс позволяет достаточно точно описать процесс упругого рассеяния, особенно в интервале энергий нейтронов от тепловых до порядка килоэлектронвольт однако условие изотропности рассеяния нарушается в области тепловых энергий, где становятся заметными энергии химических связей. Такое предположение несправедливо также и для области высоких энергий нейтронов (>1 кэв). Угловое распределение рассеянных нейтронов высоких энергий для неподвижных ядер не изотропно в системе центра масс, причем распределение имеет пики в прямом и в обратном направлениях. [c.55]

Нейтроны с начальной энергией Ед после упругого столкновения не могут иметь кинетическую энергию меньше аЕ -, таким образом, (Е) для Е<аЕа- Максимальная же энергия, которую может иметь рассеянный нейтрон, есть его первоначальная энергия Ед. Из уравнения (4.34) ( о) = 1, как и следует ожидать из формулировки функции распределения. Функции распределения и рассеяния в зависимости от энергии для изотропного рассеяния в системе центра масс показаны в виде графиков на рис. 4.6. Аналитические выражения для этих функций приведены в табл. 4.1 [c.56]

Средняя энергия рассеянного нейтрона после соударения равна [c.57]

Рис. 4.8. Конечное значение летаргии и энергии рассеянного нейтрона (/ ,, — энергия, при которой и=0).

Иное рассмотрение процесса замедления основывается на представлении этого процесса как последовательного ряда средних скачков . В этом случае траектория нейтрона представляет собой ступенчатую функцию с рядом скачков, имеющих величину Такой подход к проблеме замедления является лишь первым грубым приближением, однако он имеет некоторое преимущество перед другими, состоящее в том, что в этом случае имеется возможность точного решения уравнения (4.90). Первоначальная и конечная летаргии рассеянного нейтрона и и и соответственно) при таком рассмотрении должны быть связаны уравнением [c.86]

Физический смысл этой функции состоит в том, что рассеянный нейтрон появляется после соударения с летаргией и только в том случае, если и отличается от и точно на величину [c.87]

Таким образом, чтобы подсчитать полное число рассеяний в элемент просуммируем ио всем возможным V и ш п выберем каждое у = у (у,У, 0) ) таким, чтобы в результате рассеяния нейтроны имели скорости, лежащие в интервале у около у [c.90]

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]

Из равенства (6.48) можно грубо считать, что интеграл прямо пропорционален квадрату длины рассеяния и обратно пропорционален Из этого можно сделать приближенный вывод, что возраст велик (а следовательно, длина замедления велика), если велики длина рассеяния и масса ядер. Если велика длина рассеяния, то велики расстояния, которые нейтрон проходит между двумя соударениями, так что при определенной величине потери энергии на одно соударение нейтрону в среде с большой Хд необходимо преодолеть в среднем большее расстояние, чтобы пройти какой-то интервал энергии, чем в среде с малой Поэтому нейтроны, замедляющиеся в первой среде, диффундируют в большей степени, чем во второй, и, следовательно, их г (и) и возраст больше. Подобно этому при определенной величине сечения рассеяния нейтрон, замедляющийся в среде из тяжелых ядер (малое ), должен испытать больше столкновений (следовательно, нейтрон пройдет большее расстояние), чтобы замедлиться до данной летаргии, чем в среде из легких ядер. Так что все факторы, которые удлиняют процесс замедления, в итоге дают увеличение возраста. [c.199]

Таким образом, эти функции полностью определяются начальной и конечной летаргиями рассеянного нейтрона и косинусом угла рассеяния в лабораторной системе. [c.255]

Процессы рассеяния нейтронов пе учитываются. [c.260]

Экспериментальные методы, применяемые для определения и характеристики структуры полимерных цепей и их совокупностей, упоминались в общем обзоре гл. 1. Дополнительную информацию по дифракции рентгеновских лучей [3], рассеянию нейтронов [4—6], электронов и света [4, 52, 53], оптической и электронной микроскопии [3, 14Ь], термическим [3, 54] и вязкоупругим свойствам [14с, 55—57] и методу ядерного магнитного резонанса (ЯМР) [3] можно получить из источников, указанных в списке литературы к данной главе. В гл. 5 и 6 соответственно будут рассмотрены методы инфракрасного поглощения (ИКС) и ЭПР. [c.35]

СПЕКТРОСКОПИЯ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ НЕЙТРОНОВ [c.8]

С этих позиций следует подходить и к продолжающимся спорам о структуре полимерных расплавов илй о конформациях отдельных макромолекул в окружении себе подобных. В последние два года появилась серия работ, посвященных решению второго предмета спора методом малоуглового рассеяния нейтронов. Опыты, были выполнены только на гибкоцепных полимерах атактических (т. е. некристаллизующихся) — полистироле и полиметилметакри-лате —и на расплавах полиэтилена (поскольку это кристаллизующийся полимер). В первых двух случаях, как и следовало ожидать, среднеквадратичный радиус инерции меченых (т. е. обычных, [c.48]

Отсутствие монотонной зависнмости амплитуды рассеяния нейтронов от атомного номера обусловливает возможность использования нейтронографии для таких исследований, как определение изотопного [c.106]

В качестве примера рассмотрим схематичную картину поведения ж п-трона, родившегося в результате деления в однозонном реакторе (без отражателя). Нейтроны при делении испускаются с отрюсительно высокой С]юд-ней энергией ( 2 Мэе) и в произвольном направлении. Нейтрон перемещается от точки, где произошло деление, по прямой линии, пока не встретит ядро или не выйдет за пределы системы. В теории реакторов принято, что область впе границ интересующей нас системы не содержит никаких материалов, так что обратного рассеяния нейтронов в систему не происходит и нейтрон, вышедший за пределы реактора, фактически теряется. С другой стороны, если нейтрон встречает ядро (под этим мы подразумеваем, что нейтрон проходит так б. тизко от ядра, что начинают действовать ядерные силы ), то произойдет столкновение, в результате которого не11трон поглотится пли изменится его энергия н направление движения. [c.24]

Пусть в единичном объеме за единицу времени образуется нейтронов. Если эти П(, нейтронов получены в результате реакции деления, они обладают кинетической энергией порядка 2 Мзв. Каждый из этих нейтронов при движении сталкивается с различными ядрами в результате этих столкновений 1) изменится направление дпп/кенпя нейтрона 2) нейтрон потеряет свою кинетическую энергию 3) может бить поглощен ядром или 4) в результате последнего рассеяния нейтрон может уйти из системы. [c.41]

Определим функцию рассеяния в зависимости от энергии следующим образом. Предположим, что I) ( q) б ь доля всех рассеивающих столкновений, которые приводят к значениям кинетической энергии нейтронов в интервале энергий от Е до E- -dE, где а о< < о. Энергия представляет собой первоначальную энергию рассеянного нейтрона, а а определяется соотношением (4.17). Для каждой конечной энергии Е имеется соответствующий угол рассеяния агссоз п [см. (4.15)]. Более того, каждому малому изменению т], обозначаемому dr], соответствует изменение dE около Е. Таким образом, если связать с г] и di с dr , то вероятность того, что нейтрон рассеется в конечный энергетический интервал dE около Е, должна быть точно равна вероятности того, что он рассеется в dx около г). Другими словами, необходимо, чтобы вероятность определенного события не зависела от используемых для его описания переменных, т. е. [c.55]

Таким образом, i Е Е ) не зависит от Е, так что кинетическая энергия рассеянного нейтрона принимает с равной вероятпостью любое значение [c.56]

Интересно также вычислить функцию распределения по энергии для процесса упругого рассеяння. Если Е) есть вероятность того, что конечная энергия рассеянного нейтрона меньше Е, то, согласно уравнению (2,15). [c.56]

Одной из важных задач, которые должны быть рассмотрены в этой главе, является определение соотношения между потоком и плотностью замедления при различных физических условиях. Свяжем плотность рассеивающих столкновений с потоком нейтронов. Функция LJu)(f u)du есть полное ЧИСЛО рассеяний нейтронов, энергии которых лежат в интервале du около и, отнесенное к единице объема и единице времени. Эту величину можно также получить с помощью плотности замедления q u). Согласно иредноложению (4.42), du/ есть среднее число рассеяний, выводящих нейтрон из интервала du. Поэтому q (и) есть также полное число рассеяний [c.62]

Полученные последние два выражения содержат две неизвестные функции Ц> Е) и д Е). Второе соотношеппе, связывающее эти функции, может быть получено из условия нейтронного баланса в энергетическом интервале dE около Е (см. рис. 4.13). Число нейтронов, исчезающих из этого интервала в результате рассеяний, которые изменяют энергию нейтрона до величины, выходящей за пределы интервала, в стационарном состоянии должно быть скомпепспровапо числом рассеяний в интервале dE нейтронов с энергией, большей Е. Число нейтронов, рассеивающихся в интервале dE, определяется числом столкиовенпй ii E )(p E )dE, происходящих при энергиях Е Е, и пропорционально вероятности того, что в результате этого рассеяния нейтрон будет иметь энергию в интервале dE около Е, т. с. функции рассеяния 1) Е Е ). [c.65]

Заметим, что а (д, т )йо) — это микроскопическое сечение рассеяння нейтронов, имеющих скорость у, и ядер, имеющих скорость V, которое приводит к повороту вектора относительной скорости Q на угол о/. Вообще говоря, [c.90]

НИИ нейтронов. Вообще говоря, рассеянные нейтроны не изотропны в лабораторной системе (L), и нейтроны в элементе объема dr будут рассеиваться изотронно только в том случае, если они изотропно соударяются с ядрами в dr. Таким образом, при наличии переноса нейтронов в область, где располагается элемент объема dr, предположение об изотропном рассеянии, несомненно, необоснованно и ошибку нельзя оценить теоретически. Однако мы сознательно допускаем эту ошибку, с тем чтобы потом откорректировать теорию и полученные соотношения на основе результатов более точных моделей. Рассчитаем число нейтронов, направленных к элементарной площадке dA, в предположении, что они выходят из dr изотропно. Вероятность того, что нейтрон, покидающий изотропно элемент dr, направится к dA, равна проекции площадки dA на сферу радиусом г (на которой лежит площадка dr). Эта проекция равна osBd следовательно, число нейтронов, покидающих dr в направлении к dA, равно os6d4/4nr . [c.121]

Важно заметить, что в сделанных предположениях не содержится никаких специфических ограничений на функцию рассеяния нейтронов. Таким образом, результаты последующей теории будут весьма общими. Ниже получено соотношение нейтронного баланса во времени и пространстве, которое учитывает энергию нейтронов и направления их движения. Это соотношение из интегро-дифференциального уравнения в результате разложения потока нейтронных источников и функции рассеяния по сферическим гармоникам сводится затем к бесконечной, но более простой системе иптегро-дифференциальных уравнений. Далее показано, как из кинетического уравнения получается дифференциально-возрастное уравнение Ферми. [c.251]

Из определения плотности вероятности и соотношения (4.18), выра-жаюш его закон сохранения энергии, очевидно, что ( х i , и, Q ) есть дельта-функция. Это следует из того факта, что при данных начальной и конечной летаргиях рассеянного нейтрона существует только один угол, на который может произойти рассеяние. Этот угол (или соответственно pi , который обозначим ) получается из энергетического соотношения (4.15) [c.255]

Для проведения нентронографичсскнх исследовании используется несколько иная экспериментальная техника. При рассеянии на дисперсной частице пучка нейтронов суммарная интенсивность складывается из когерентной и некогерентной составляющих. Когерентная составляющая обусловлена упорядоченным расположением ядер атомов. В некогерентном рассеянии сказывается беспорядочность расположения ядер. Рассеяние нейтронов применяется для анализа веществ, обладающих магнитными свойствами (парамагнетики). Если магнитные моменты атомов разориентированы, то рассеяние является диффузным, Анализ данных по нейтронному рассеянию дает информацию о степени упорядоченности атомов парамагнетика. Следует отметить, что для анализа жидких дисперсных систем наиболее подходящим является рентгеноструктурный анализ. [c.102]

Такое различие могло бы быть следствием различного распределения конформеров в жидкой и газовой фазах. Однако многочисленные исследования, выполненные методами ИК-сйектроскопии /106/, малоуглового рассеяния нейтронов /107/, методами машинного моделирования /108, 109/, показали, что распределение конформеров н-алка-нов в жидкой и газовой фазах идентично. Причина этого, возможно, состоит в том, что межмолекулярные взаимодействия в жидких алканах слабые энергия межмолекулярных связей составляет 4- [c.152]

Так, в работах /123, 124/ на основе данных электронной и /125/ рентгеновской дифракции бып сделан вывод, что для структуры углеводородных цепей в жидкой фазе характерна высокая упорядоченность. Упорядочшные области, образованные параллельными участками цепей в транс-конформациях, могут в случае н-алканов и полиэтилена простираться на расстояния 10 нм и занимать до 60% объема расплава. Однако последующие исследования функций радиального распределения, полученных методами электронографии и рентгенографии /125/, поставили под сомнение выводы авторов /123, 124/ и выявили лишь локальную упорядоченность в располож ии участков молекул, по сути дела ничем не отличающуюся от ближнего порядка в структуре простых низкомолекулярных жидкостей. Аналогичные выводы получены методами ИК-спектроскопии /106/ и методом малоуглового рассеяния нейтронов /107/. [c.159]

Неупругое и пластическое деформирование можно рассматривать как следствие последовательного движения дислокаций и смещения связывающих областей. Поворотная модель дает полное молекулярное описание структуры полимера. И на этот раз имеется лишь слабое различие между упорядоченными н неупорядоченными областями. Печхолд указывает, что совершенный кристалл ПЭ может содержать до 4 поворотов на 1000 групп СНг, в то время как в структуре типа расплава их число достигает 200 на 1000. Хотя эта концентрация столь велика, что исключает и ближний, и дальний порядок, какая-то логика в организации пространства, заполненного цепными молекулами, должна сохраниться. Печхолд предложил подходящие модели — сотовую и меандровую (рис. 2.1, в). Он полагает, что последняя модель более вероятна и может существовать в частично кристаллических волокнах (рис. 2.18,6) и в каучуках [11, 14Г]. Упомянутые ранее а-, р- и 7-релакса-ционные переходы объясняются в рамках данной модели движением поворотных блоков, замораживанием вращения сегмента из-за отсутствия свободного объема и существованием поворотных ступеней и скачков соответственно в аморфной и кристаллической областях [11]. Хотя эксперименты по рассеянию нейтронов [100—104] в значительной степени опровергают наличие четкого меандрового упорядочения цепей, предложение Печхолда было в высшей степени плодотворным для изучения структуры аморфных областей. [c.53]

Плоские графитовые монохроматоры применяются для исследований дифракционного и неупругого рассеяний нейтронов. При этом обеспечивается дифрация нейтронов в диапазоне длин волн 0,2-0,5 нм [7-6], что позволяет исследовать магнитные структуры, фононы в твердых телах, фазовые переходы и биологические системы. [c.458]

В нейтронографичсском анализе для исследования веществ используются монохроматические пучки медленных нейтронов. Специфика использования нейтронографии для структур1 ых и других исследований веществ обусловлена следующими особенностями рассеяния нейтронов в кристаллической решетке по сравнению с рентгеновскими лучами нейтроны рассеиваются ядрами атомов, а рентгеновские лучи в основном электронами рассеяние нейтронов не зависит от угла (направления) падения пучка, тогда как рассеяние рентгеновских лучей от него зависит амплитуда рассеяния нейтронов не монотонно зависит от атомного номера элемента, а в случяе рентгеновских лучей функция атомного рассеяния растет с ростом атомного номера нейтроны обладают магнитным моментом нейтроны глубоко проникают в массу исследуемого образца и слабо поглощаются веществом. [c.106]

Взаимодействие нейтрона, имеющего магнитный момент, с магнитным моментом атомов и кристаллической решетки позволяет с помощью нейтронографии исследовать магнитные структуры веществ и их и.эменение в зависимости от температуры, поскольку, например, рассеяние нейтроно ферромагнитными веществами резко отличается от рассеяния парамагнитными, а также 11зучать наличие доменов — областей с определенным расположением магнитных моментов, поскольку наличие доменов вызывает рассеяние нер тронов под малыми углами. [c.107]

Жидкокристаллический порядок в полимерах (1981) -- [ c.20 ]

Физика и химия твердого состояния органических соединений (1967) -- [ c.37 ]

Физика жидких кристаллов (1977) -- [ c.49 , c.237 , c.243 ]

Жидкокристаллический порядок в полимерах (1981) -- [ c.20 ]

Химия привитых поверхностных соединений (2003) -- [ c.35 , c.213 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология