Forschung mit Neutronen
Die Forschung mit Neutronen ist ein Arbeitsgebiet der Physik, in dem Neutronenstrahlung aus einer radioaktiven Quelle, einem Forschungsreaktor oder einer Spallationsneutronenquelle eingesetzt wird, um Materialproben zu untersuchen.[1][2][3]
Teilgebiete
Die Forschung mit Neutronen umfasst insbesondere:
- die Neutronenstreuung mit ihren zwei Untergebieten
- Neutronenbeugung für Strukturuntersuchungen
- inelastische Neutronenstreuung als Spektroskopie
- bildgebende Verfahren:
- Aktivierungsanalyse
- Prompte Gamma-Aktivierungsanalyse
Forschungseinrichtungen
Neutronenstreuung wird an Forschungsreaktoren und Spallationsneutronenquellen betrieben. Für Forschung in kleinerem Maßstab kann man als Neutronenquelle beispielsweise eine Americium-Beryllium-Quelle oder eine Californiumquelle verwenden. An entsprechenden Großforschungseinrichtungen steht dagegen ein Forschungsreaktor oder ein Teilchenbeschleuniger mit Spallationstarget zur Verfügung. Bedeutende Forschungszentren für Neutronenstreuung sind
- In Europa
- das Institut Laue-Langevin in Grenoble (gegründet 1967, Reaktorbetrieb seit 1972)
- das Laboratoire Léon Brillouin im Centre d'Etudes nucléaires de Saclay bei Paris
- die Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz in Garching (Reaktorbetrieb seit 2004)
- das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie in Berlin (Reaktor BER II)
- der Forschungsreaktor Geesthacht am GKSS-Forschungszentrum (bis 2010)
- der Forschungsreaktor Jülich II im Forschungszentrum Jülich bei Jülich (bis Mai 2006)
- das Paul Scherrer Institut in Villigen AG in der Schweiz (Spallationsquelle SINQ)
- das Rutherford Appleton Laboratory bei Oxford (Spallationsquelle ISIS)
- das Budapest Neutron Center am Atomic Energy Research Institute in Budapest in Ungarn
- In Amerika
- das NIST in Gaithersburg MD bei Washington DC
- der High Flux Isotope Reactor und die Spallation Neutron Source am Oak Ridge National Laboratory nahe Knoxville, Tennessee
- der High Flux Beam Reactor und der Brookhaven Graphite Research Reactor am Brookhaven National Laboratory, historisch bedeutend, inzwischen beide stillgelegt
- die Intense Pulsed Neutron Source am Argonne National Laboratory in Argonne, Illinois (Spallationsquelle, Betrieb seit 1981)
- das Lujan Neutron Scattering Center am Los Alamos National Laboratory in Los Alamos, New Mexico (Spallationsquelle)
- Chalk River Laboratories (Kanada), historisch bedeutend (Bertram Brockhouse)
- In Australien
- Die Australian Nuclear Science and Technology Organisation betrieb den historischen Reaktor HIFAR und brachte 2007 eine der modernsten Neutronenstreueinrichtungen OPAL in Betrieb
- In Russland
- der gepulste Reaktor IBR-2 am Frank Laboratory of Neutron Physics, Vereinigtes Institut für Kernforschung in Dubna bei Moskau (Reaktorbetrieb seit 1984)[4]
- der WWR-M-Reaktor am Petersburg Nuclear Physics Institute in Gatchina bei St. Petersburg (Reaktorbetrieb seit 1959, immer wieder erneuert)[5]
Weiteres
In Deutschland existiert ein ständiges Komitee Forschung mit Neutronen, um die Forschung überregional zu koordinieren und zu fördern.
Literatur
Einzelnachweise
- Forschungszentrum Jülich - Forschung mit Neutronen. Abgerufen am 6. Juni 2019.
- Urknall, Weltall und das Leben: Forschung mit Neutronen • Spallationsneutronenquelle ESS • Live im Hörsaal | Andreas Schreyer. 22. März 2019, abgerufen am 6. Juni 2019.
- Broschüren - Broschüren & Filme - Aktuelles & Presse - MLZ - Heinz Maier-Leibnitz Zentrum. Abgerufen am 6. Juni 2019.
- IBR-2. Abgerufen am 6. Juni 2019.
- PNPI - Europe - Neutron Centres - Neutronsources. Abgerufen am 6. Juni 2019.