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茨城県中性子ビームライン(Ibaraki Neutron Beamline) 

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中性子ビームラインとは

中性子で物質や生命の謎を解き明かす

中性子とは,原子核を構成する粒子であり,陽子とほぼ同程度の質量をもち,電荷をもたない中性の粒子です。透過性があり,軽元素の観測が得意なため,様々なモノの構造(原子の配列)を観察するために利用されています。J-PARCでは,陽子(水素陽イオン)を水銀の標的原子核に高速でぶつけて,核破砕を起こして中性子を取り出しています。

neutron

 結晶構造を見る

粒子であると同時に波の性質を持つ中性子は,X線回折と同様に結晶中でブラッグ回折を起こすため,干渉現象を観測することにより結晶の構造を知ることができます。

diffraction

軽元素を見分ける

X線では困難であった水素やリチウムなどの軽元素(原子番号が小さい原子)を観察することができます。タンパク質中の水素原子や,電池内のリチウムの動きをみることができます。

light element

透過性が高い

電荷を持たず相互作用がほとんどないことから,物質を通り抜けることができます。材料内部の深い部分を非破壊で観測することができます。

percolation

 磁気構造を調べる

中性子は微小な磁石であり,物質中の磁気構造や磁場分布を観測することができます。モーターの強力磁石や高温超電導送電材料の分析ができます。

magnetic 

中性子による結晶構造解析(X線と中性子の比較)

comparison

 

中性子ビームラインについて

茨城県中性子ビームライン(PDF:5,437KB)