灣區熱搜:話你知:測量「散射」中子 證物質結構
文章日期:2024年12月25日

【明報專訊】物質由分子和原子組成,原子核包含中子和質子。中子和光一樣既可反射、折射、衍射、吸收,也可以彈射、散射等。中子由於不帶電,不易受到電子的影響,能比其他探測方式更容易穿透物質;由於有些中子會與原子核發生相互作用,其運動方向會改變,向四周「散射」,因此測量中子散射方向及其能量和動量的變化,就可以精確地反證物質的結構。

中國散裂中子源裝置主要包括一台負氫離子直線加速器、一台快循環質子同步加速器、一個靶站及多台中子譜儀,其原理是將質子加速到約0.9倍光速,把質子束當成「子彈」,轟擊原子系數很高的重金屬靶,金屬靶的原子核被撞擊產生中子再射向樣品,科學家通過圍繞樣品的譜儀「收集」被散射的中子,獲得樣品物質結構的信息。