중성자회절

소개

중성자 회절에 관한 원리와 적용분야에 대한 Report 입니다.

목차

- Introduction
- Neutron(중성자)
- Neutron Emission(중성자 방출)
- Neutron Detector(중성자 검출기)
- 중성자의 파동성
- Bragg 산란
- 중성자의 감속
- 중성자의 성질 및 이용성
- Neutron Diffraction(중성자 회절)
- Applications(적용분야)
- References(참고사항)

본문내용

- Introduction
X-ray와 같은 beam은 파동과 입자의 두가지 성질을 가지고 있다. 입자의 흐름은 파동운동의 기묘한 특성을 가지고 있다. 특히 중심으로부터 흩어져있는 주기적인 배열을 가진 물체에 의하여 입자의 흐름에 의해 회절이 나타날 수 있다. 이것은 1924년 de Broglie에 의해 처음으로 예견되었으며, 1927년 Davisson과 Germer에 의해 전자회절(Electrons Diffraction)이, 1936년 von Halban과 Preiswerk에 의해 중성자회절(Neutron Diffraction)이 실험적으로 증명되었다.
입자의 흐름은 파동운동처럼 행동하며, 이것은 파장과 관계가 있다. 파동역학에서 파장은 플랑크상수의 h 와 입자의 운동량의 비율로 쓰여진다.
……(1)
만약 입자의 흐름이 알맞은 조건에서 결정에 향한다면, X-ray처럼 Bragg의 법칙이 성립함에 따라 회절이 생긴다. 식 (1)로부터 파장을 계산하여 회절의 방향을 예측할 수 있고 이러한 전자 및 중성자 회절로 인하여 여러 가지 결정구조의 연구에 활용되어 왔다. 이러한 기술은 야금학, 고체물리 및 화학에서 발견되어 발전해 왔다.


- Neutron(중성자)
: 전하가 없고 질량이 양성자와 같은 중성인 입자. 전하는 없지만 자기 모멘트(자기장에서 자극(磁極)의 세기와 N, S 양 극간 길이의 곱)는 가지고 있다. 즉 중성자는 작지만 일종의 영구 자석과 같은 것. 이런 성질은 전자도 가지고 있다. 중성자의 자기 모멘트는 전자의 약 2000분의 1정도. (철이 영구자석이 될 수 있는 것은 이러한 전자의 자기모멘트의 힘이다. 하지만 중성자의 자기모멘트는 이 힘에 기여를 거의 하지 못한다.)
어떠한 인연으로 인하여 핵에서부터 나온 중성자는 전자와 중성미자(neutrino, 소립자의 하나)를 내고 양성자로 변한다. 수명은 918초, 즉 약 15분에 이른다.

참고자료

· ‘중성자 물리의 세계’, 히라카와 킨시로 1990, ‘중성자 이야기’, Donald J. Huges 1973, `Surface Science` p.497-500, `Modern Chemistry 5th Edition` , Oxtoby. ‘기기분석’,최재성