Теплові нейтрони

Теплові́ нейтро́ни — нейтрони, які перебувають у тепловій рівновазі з атомами середовища, тобто мають енергію близьку до $\frac{3}{2}{k}_{B}T$, де $k_B$ — стала Больцмана, T — температура.

При кімнатній температурі енергія теплових нейтронів становить кілька сотих електронвольта ($k_{B}T$ = 0,026 еВ при T = 300 K).

Використання

Сповільнення нейтронів до теплових енергій необхідне в ядерних реакторах, оскільки ймовірність захоплення нейтрона ядром збільшується зі зменшенням енергії нейтрона. У реакціях поділу утворюються нейтрони з енергією в дуже широкому діапазоні, від кількох еВ до кількох МеВ. При кожному зіткненні з атомами речовини нейтрони втрачають частину своєї енергії й після низки зіткнень термалізуються. Найефективніше енергія втрачається при зіткненнях із атомами, які мають приблизно таку ж масу, як маса нейтрона. Тому найкращими сповільнювачами нейтронів є речовини, що містять багато Гідрогену, наприклад вода. Однак, виходячи з міркувань проєктування ядерних реакторів, для сповільнення нейтронів використовують також графіт.

Розсіювання теплових нейтронів на кристалічній ґратці використовують у нейтронографії, зокрема для вивчення спектру фононів.

Література

• Шаблон:Книга