Дифракция нейтронов

Для исследования молекул в парах и газах применяют электронографию. Метод дифракции нейтронов позволяет изучать не толь- [c.200]

Бэкон Дж. Дифракция нейтронов.— М. ИЛ, 1957, с. 26. [c.246]

Для исследования структуры кристаллов применяют также метод, основанный на дифракции медленных нейтронов. Рассеяние их потока происходит в результате взаимодействия с ядрами микрочастиц, образующих кристалл. Поэтому положение последних в кристаллической структуре можно определить с большой точностью вплоть до 0,0001 нм. Метод применим лишь для изучения структуры веществ, атомы которых обладают малым сечением захвата нейтронов. Известен также метод изучения структуры кристаллов, основанный на дифракции электронов. Исследуемый образец готовят в форме тончайшей пленки толщиной 10—100 нм и помещают в специальную вакуумную камеру. Точность определения положения микрочастиц в кристалле составляет порядка 0,003 нм. Методы, основанные на дифракции нейтронов и электронов, определяют положение атомных ядер в кристаллической структуре и не подвержены влиянию поляризуемости связей. Поэтому они позволяют более точно рассчитать постоянные кристаллических решеток в сравнении с величинами, определенными из рентгенограмм вещества. [c.92]

Несмотря на необходимость применения сложной аппаратуры, результаты измерения дифракции нейтронов оправдывают затраты и имеют большую ценность. Так, например, этим методом удалось точно установить расположение некоторых легких атомов относительно более тяжелых. Были также исследованы структура льда и строение ионов НРг , благодаря чему выявлена природа водородной связи в этих соединениях. Дифракция нейтронов позволяет также различать атомы с одинаковым порядковым номером, так как сечение захвата нейтронов сильно зависит от природы элемента. [c.75]

Волновые свойства электронов, а вместе с ними идея де Бройля нашли экспериментальное подтверждение в опытах по рассеянию и дифракции электронов, проведенных в 1927 г. в США, Великобритании и СССР. В Советском Союзе блестящие опыты по дифракции электронов были проведены в Ленинградском политехническом институте проф. П. С. Тартаковским. Впоследствии опытным путем была обнаружена дифракция нейтронов, протонов, атомов гелия, молекул водорода и других микрообъектов. В настоящее время волновые свойства материальных частиц широко применяются в методах исследования строения вещества — электронографии, нейтронографии и др. [c.37]

Оказалось также, что уравнение де Бройля справедливо не только для электронов и фотонов, но и для любых других микрочастиц. Так, для определения структуры веществ используется явление дифракции нейтронов (об этих элементарных частицах см, 35), [c.70]

Экспериментально определяется не амплитуда рассеянной волны, а поток энергии или частиц, пропорциональный ее квадрату. В рентгеноструктурном анализе вводится специальная функция 1(з), называемая интенсивностью рассеяния или дифференциальным сечением рассеяния (для дифракции нейтронов). Размерность этой функции — квадрат длины. Обычно решается обратная задача по восстановлению распределения рассеивающей плотности по измеренной экспериментально функции 1(з). Величина 5 = связывает угол рассеяния 6 с [c.101]

Длина волны нейтрона. Дифракция нейтронов [c.72]

Исследование бездефектной кристаллической структуры графита методом дифракции нейтронов [1-3] показало, что разброс значений длины связей и некомпланарность между плоскостями [c.23]

Волновой характер имеют не только электроны, но также протоны, нейтроны (разд. 3.5) и другие частицы. Их длины волн можно рассчитать по уравнению де Бройля, подставляя в него соответствующие значения масс частиц. Относительная способность разных атомов кристалла рассеивать нейтроны отличается от соответствующей способности рассеивать рентгеновские лучи. Как следствие этого, изучение дифракции нейтронов кристаллами дает дополнительную информацию к той, которую можно получить при изучении дифракции рентгеновских лучей. Оказалось, что дифракция нейтронов дает особенно ценную информацию о расположении атомов водорода в кристалле, содержащем более тяжелые атомы, а также при изучении веществ, обладающих магнитными свойствами. [c.72]

Бэкон Дж. Дифракция нейтронов.— М. ИЛ, 1957 УФН, 1963, 81, 335. [c.248]

В настоящее время дифракция электронов широко используется для изучения структуры веществ. Прибор для наблюдения этого явления - электронограф - стал обычным прибором в физико-химических лабораториях. Для структурных исследований применяется также дифракция нейтронов. Изучена дифракция атомов гелия, молекул водорода и других частиц. Таким образом, двойственная корпускулярно-волновая природа микрообъектов является надежно установленным фактом. [c.19]

Зависимость мощности максимумов от атомных номеров. Как электронная плотность атома, так и его электростатическое поле возрастают симбатно с ростом атомного номера. Поэтому в обоих методах (РСА и ЭСА) исследователь сталкивается с затруднениями, когда требуется различить атомы с близкими атомными номерами. Ядерная плотность не является симбатной функцией атомного номера. Атомы, соседние в периодической таблице, например Ре, Со и N1, дают в Фурье-синтезах максимумы, совершенно различные по высоте. Особенно удобен НСА для установления позиций самых легких атомов материи — атомов водорода, фиксация которых в случае РСА не всегда возможна, а точность определения координат заведомо низка. Кроме того, дифракция нейтронов зависит от спиновых магнитных моментов ядер. Для потока нейтронов ядра одного и того же элемента, не совпадающие по ориентации спинового момента, являются разными ядрами. Поэтому НСА широко используется для решения специальных задач, таких, как анализ упорядоченности сплавов, образованных металлами с близкими атомными номерами анализ магнитной структуры кристалла выявление и уточнение координат атомов водо- [c.127]

НЕЙТРОНОГРАФИЯ — метод изучения структуры молекул, кристаллов, жидкостей с помощью дифракции (рассеивания) нейтронов имеет много общего с рентгегюграфией. Дифракция нейтронов — типичное оптическое явление, аналогичное дифракции рентгеновских лучей, в котором ярко проявляются волновые свойства нейтрона. Для нейтронографических исследований требуются пучки тепловых нейтронов высокой интенсивности. Поэтому Н. начала развиваться лишь после строительства ядерных реакторов. Для исследования структуры вещества узкий направленный пучок тепловых нейтронов из реактора падает на монокристалл. Отражение нейтронных волн от кристаллической поверхности происходит в результате взаимодействия нейтронов с ядрами кристалла. Чтобы определить структуру кристалла, надо измерить углы, под которыми наблюдаются отражения первого порядка и интенсивность его. Н. имеет ряд преимуществ по сра-внлшю с рентгенографией благодаря зк1 чительному расширениво числа объектов исследования. [c.172]

Рентгеноструктурный анализ, дифракция нейтронов [c.407]

Таким образом, существует непрерывный переход от разбавленного раствора электролита к кристаллогидрату, и при любой концентрации систему следует рассматривать как единое целое. С этой точки зрения особенно интересны исследования комплексов ион — растворитель в таком состоянии, в котором комплексы максимально изолированы друг от друга, т. е. в газовой фазе особенности их постепенного усложнения в процессе гидратации подчеркивают значение трактовки растворов как единых и внутренне связанных химических организаций. При исследовании концентрированных растворов солей в ВгО современными методами дифракции нейтронов удалось выяснить тонкие детали размещения молекул воды в непосредственной близости к иону. В растворах, содержащих соли никеля (И) и кальция, диполи воды расположены так, что атом кислорода обращен к катиону, а прямая, соединяющая центр катиона с центром атома кислорода, образует с осью молекулы воды (прямая, проходящая через атом кислорода и середину расстояния между атомами дейтерия) угол, размер которого зависит от концентрации соли. Этот угол для раствора хлорида никеля в тяжелой воде равен нулю при концентрации (моляльности) 0,086 и достигает 34 8° в растворах, где моляльность равна 4,41. [c.256]

Функция g(r) может быть экспериментально определена из данных о рассеянии рентгеновских лучей. В последние годы для нахождения этой функции служат также исследования дифракции нейтронов. [c.199]

Таким образом, сопоставляя числовые значения положения и площади первого максимума кривой распределения со значениями, вычисленными по предлагаемым моделям, можно судить о пространственном расположении атомов в исследуемом бинарном сплаве. Однако удовлетворительное совпадение теоретических кривых распределения с экспериментальными не всегда достигается. В некоторых случаях результаты исследования структуры бинарных сплавов могут оказаться неоднозначными, поскольку на основании одной экспериментальной кривой интенсивности /(5) двухкомпонентного расплава получается лишь средняя функция атомного распределения р (Я). Нас же интересуют парциальные функции 0ц(7 ), Q22 R), Qi2 R) и Q2l R), описывающие структуру расплавов. В принципе они могут быть определены путем проведения трех независимых дифракционных экспериментов. В одном эксперименте используется дифракция рентгеновских лучей, в другом — дифракция нейтронов, в третьем — дифракция электронов (или нейтронов, если один из компонентов обогащен его изотопом). В разных излучениях атомные амплитуды рассеяния / 1(5) и а(5) неодинаковы, отличаются друг от друга и экспериментальные кривые интенсивности /(5). С их помощью могут быть рассчитаны парциальные структурные факторы а (8), Фурье-анализ которых дает искомые парциальные функции распределения д ij(R). [c.87]

Сурьма. Кристаллическая сурьма — металл ее проводимость при 20° С составляет около 10 Om"1- м" Структура того же типа, что у черного фосфора и серого мышьяка. Как показали исследования дифракции нейтронов, плавление сопровождается увеличением среднего координационного числа от 3 для твердой фазы до 8,7—8,8 для жидкой 38]. Одновременно растет электропроводность. Среднее расстояние между соседними атомами в жидкой сурьме при 660° С составляет 0,333 нм. При 800° С среднее координационное число уменьшается до 8,4—8,7. Зависимость температуры плавления сурьмы от давления представлена на рис. 51,6. При температуре кипения пары сурьмы содержат молекулы ЗЬг и Sb4. Понижение температуры паров сопровождается ростом концентрации Sbi. [c.208]

Когерентное рассеяние представляет собой особый вид упругого рассеяния (дифракции) нейтронов на кристаллах. Для [c.299]

Бэкон Дж. ДИФРАКЦИЯ НЕЙТРОНОВ. Пер. с англ.—М. ИЛ, 1957. [c.311]

Представления о симметрии очень важны как в связи с теоретическим, так и экспериментальным изучением строения атомов и молекул. Основные принципы симметрии применяются в квантовой механике, спектроскопии и для определения структуры при помощи дифракции нейтронов, электронов и рентгеновских лучей. Природа дает множество примеров симметрии, и это особенно очевидно, когда молекулы исследуются в равновесных конфигурациях. Для равновесной конфигурации атомы считаются фиксированными в их средних положениях. Когда существует симметрия, некоторые расчеты упрощаются, если ее принимать во внимание. Симметрией определяется также, может ли молекула быть оптически активной или иметь дипольный момент. Отдельные молекулы в отличие от кристаллических твердых тел (гл. 19) не ограничены симметрией, которой они могут обладать. [c.407]

Средняя длина волны де Бройля (разд. 12.8) тепловых нейтронов равна 1,4 А при комнатной температуре. Монохроматический пучок может быть получен путем дифракции при применении кристаллического монохроматора, который выбирает узкую полосу длин волн из падающего излучения ядерного реактора. Дифракцию нейтронов можно также использовать для изучения строения порошков или монокристаллов. Хотя законы дифракции нейтронов подобны законам дифракции рентгеновских лучей, некоторые основные различия между ними приводят к тому, что оба метода дополняют друг друга. В то время как рентгеновские лучи рассеиваются электронами, нейтроны рассеиваются сначала ядрами. Следовательно, факторы атомного рассеяния нейтронов не изменяются прямо пропорционально с атомным номером, как при рассеянии рентгеновских лучей, [c.583]

Экспериментально свобода передвижения протона по линии О—О связи между двумя молекулами Н2О была обнаружена в 1957 г. методом дифракции нейтронов. Теоретически возможность переходов протонов — протонный беспорядок — был предположен Полингом раньше, в 1935 г. Основанием [c.54]

Отражение рентгеновских лучей от атомов происходит в результате взаимодействия излучения с электронами, поэтому определяемые рентгенографически центры атомов являются центрами тяжести электронных оболочек. Лля многоэлектронных атомов эти центры практически совпадают с ядрами, для легких атомов положения ядер могут заметно отличаться. Положение протонов, у которых отсутствуют электронные оболочки, вообще ие может быть установлено рентгеноструктурным анализом. Для решения этой задачи используют метод исследования, основанный на дифракции нейтронов. Пучки нейтронов получают с помощью атомного реактора. В отличие от рентгеновских лучей нейтроны не взаимодействуют со спаренными электронами , но они отражакугся атомными ядрами. [c.154]

Теперь дифракция электронов широко используется для изучения структуры вещества (см. стр. 123—129) установка, в которой наблюдается это явление, — электронограф — стала обычным прибо ром в физико-химических лабораториях. Для структурных исследова ний применяется также дифракция нейтронов. Была г зучена дифрак ция атомов гелия, молекул водорода и других частиц. Таким образом двойственная корпускулярно-волновая природа материальных час тиц является надежно установленным экспериментальным фактом Если бы мы с помощью (1.40) вычислили значения К для различных объ ектов, то обнаружили бы, что для макрообъектов они исчезающе малы Так,, для частицы с массой 1 г, движущейся со скоростью 1 см/с к = 6,6- 10"2 см. Это означает, что волновые свойства макрообъектов ни в чем не проявляются если длина волны значительно меньше раз меров атома (10" см), то невозможно построить дифракционную ре шетку или какое-либо другое приспособление, позволяющее обнару жить волновую природу частицы. Иное дело — микрочастицы. Так движение электрона, ускоренного потенциалом в 1 В (у=5,93х ХЮ см/с), связано с X = 1,23-10" см. [c.25]

При исследовании жидкостей методом дифракции нейтронов применяют образцы в виде кварцевых, алюм иниевых или ванадиевых ампул, заполненных исследуемым веществом и тщательно запаянных с обоих концов. Диаметр образца зависит от поглощающей способности жидкости. Обычно он порядка 10—15 мм. Образцы для получения электронограмм жидкостей и твердых аморфных веществ представляют собой пленки толщиной 300—500 A. [c.100]

НЕЙТРОНОГРАФИЯ, совокупность методов исследования строения в-ва, основанных на изучении рассеяния в-вом тепловых нейтронов. Сведения об атомной и магнитной структуре тфисталлов получают из экспериментов по упругому рассеянню (дифракции) нейтронов ядрами и магн. моментами агомов (соотв. структурная и магнитная Н.), [c.371]

Какие же другие функции кроме нейтрализации зарядов ДНК выполняют гистоны Первоначально считали, что эти белки могут играть, роль репрессоров генов аналогично тому, как это происходит у бактерий. Однако экспериментального подтверждения это предположение не получило. Гистоны, по-видимому, образуют своеобразный комплекс с нитями ДНК. Сравнительно недавно с помощью электронного микроскопа были получены микрофотографии, на которых видно, что хрома-типовые волокна имеют регулярно повторяющееся строение, напоминая нитки бус. Диаметр бусинки (или у-телец, или нуклеосом) составляет 7—10 нм, а длина свободной нитки между бусами равна 2—14 нм. (рис. 15-35] [290—294]. Содержание ДНК в бусинках велико. Данные, полученные методом дифракции нейтронов, свидетельствуют о том, что в у-частицах нить ДНК намотана вокруг гистонового олигомера-(рис. 15-36) [295]. Гистоны Н2а, Н2в, НЗ и Н4 обнаруживаются почти в одинаковом количестве — на каждые 100 пар оснований в ДНК приходится по одной молекуле каждого из гистонов. В растворе был получен октамер, содержащий по две субъединицы гистонов каждого типа [296]. [c.302]

К А. относятся твердый кислород (а-модификация) при Т< 24 К. а-Мп(Т = 100 К), Сг(Г , - ЗЮ К), а также ряд РЗЭ с Tv от 10 К (у Се) до 230 К (у Tb) оксиды переходных элементов, включая ряд ферритов-шпинелей, ферритов-гранатов и ортоферритов многие фториды (FeF,, NiFj п др), сульфаты (FeS04, MnS04 и др), сульфиды, карбонаты. В состав всех А. входят ионы по крайней мере одного переходного металла (Fe, Ni, Со, РЗЭ или актинидов). Для определения атомной магн структуры А. используют явление дифракции нейтронов на атомах (ионах) маги, подрешеток. [c.183]

СтруктурнаяН. основана на дифракции нейтронов при их рассеянии атомными ядрами. Амплитуда рассеяния нейтронов (в отличие от рентгеновских лучей) не зависит систематически от атомного номера элемента. Поэтому по сравнению с рентгеновским структурным анализом структурная Н. дает возможность надежнее и точнее определить координаты атомов Н. и др. легких элементов в присут. тяжелых и различать атомы с близкими атомными номерами (напр., Fe, Со и Мп в сплавах и хим. соед.) или даже изотопы одного элемента (чаще всего Н и D). [c.206]

Нейтроны обладают магнитным моментом, так как имеют ядерный спин, равный /2, поэтому, если вещество содержит парамагнитные атомы или ионы с неспареннымп электронами, наблюдается дополнительное рассеяние. Таким образом, дифракция нейтронов широко используется для исследования строения веществ, обладающих магнитными свойствами, для того, чтобы определить направление магнитных моментов атомов в таких соединениях, например, как МпО и РезО<. [c.584]

В 1929 г. Бэрнс исследовал расположение атомов кислорода в кристалле льда 1 с помощью дифракции рентгеновских лучей и показал, что атомы кислорода в кристалле льда 1 расположены в вершинах тетраэдра. В 1957 г. Петерсон и Леви с помощью дифракции нейтронов показали, что атомы водорода обычно находятся на расстоянии 1,0 А от одного из концов связи О—О и энергия их одинакова в любом положении. Исследования Петерсона и Леви показали также, что кристалл D2O не имеет правильной тетраэдрической симметрии (рис. 15) ни один из его углов нё равен точно 109°28 и длина связей 00"=5 00. Аналогичные результаты только с меньшей точностью были получены II для кристалла Н2О (Mero, 1934). [c.51]

Химия (1978) -- [ c.72 ]

Физическая химия (1978) -- [ c.583 ]

Нестехиометрические соединения (1971) -- [ c.53 , c.277 ]

Возможности химии сегодня и завтра (1992) -- [ c.233 ]

Неорганическая химия (1987) -- [ c.166 ]

Применение спектров комбинационного рассеяния (1977) -- [ c.355 , c.372 , c.394 ]

Строение материи и химическая связь (1974) -- [ c.91 ]

Органическая химия Том 1 (1963) -- [ c.87 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) -- [ c.566 ]

Органическая химия Том 1 (1962) -- [ c.87 ]

Физическая химия (1967) -- [ c.657 ]

Биологические мембраны Структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами (2000) -- [ c.204 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология