Comment monde microscopique merveilleux? Laissez les morceaux pour profiter de l'image:
yeux Fly
Fleurs dans les oeufs de papillons
La division des cellules cancéreuses
virus Ebola
Avant aucune science, d'observer et de comprendre monde humain à l'il nu. La même chose est par les propriétés physiques de la substance, le diamant et le graphite élément « carbone » constitué il y a une énorme différence, pourquoi?
diamant étincelant
diamant brillant est l'un des matériaux du monde le plus dur, selon son arrangement de structure tétraédrique de carbone, si dans un arrangement différent, composer un crayon à notre utilisation quotidienne de matériaux - graphite. Vu sous cet angle, la structure de la matière détermine la nature de la substance.
Comment observer la structure microscopique de la matière? diffusion de neutrons est un puissant moyen de détection. Neutron comme la lumière, la dualité onde-particule, à la fois la nature de l'onde, boîte réflexion, réfraction, diffraction, absorption. possède également des propriétés des particules, peut propulser, dispersant. neutrons non chargés, les substances peuvent pénétrer plus facilement que d'autres procédés de détection. faisceau neutronique a frappé l'échantillon qui ont été étudiés, la plupart d'entre eux passeront à travers l'échantillon sans aucune entrave, mais certains neutrons et noyaux cibles Interact étude, va changer la direction du mouvement, l'entourant « diffusion » ouverte venir. Nous avons analysé les changements dans l'énergie et la dynamique des trajectoires de diffusion des neutrons, des neutrons et jouer la matière un rôle, il peut poussée structure de la matière d'inversion.
Neutron a une forte pénétration de la substance (et même des récipients en métal très épais)
Pourquoi le bois est dur? Pourquoi caoutchouc élastique? Les scientifiques explorent en permanence la structure et la composition de la matière, ce qui nécessite une série d'outils de recherche pour nous aider. On peut voir que par l'intermédiaire d'une structure de microscope optique d'une substance à l'échelle du micromètre, telles que des cellules, du pollen. Et pour afficher moins et même structure interne in situ, au moyen d'instruments de diffusion des neutrons.
Neutrons et des rayons X, comme on l'a pénétration. Nous dans la sécurité de l'aéroport, mettre le sac sur la bande transporteuse, le sac d'éléments affichés sur un personnel de l'écran d'ordinateur. Ceci est le plus imagerie par rayons X simple. Mais la profondeur de pénétration des rayons X est limitée, par exemple, il ne peut pas pénétrer dans la plupart des métaux, de sorte que le personnel de sécurité demandera aux passagers de leurs ordinateurs portables, des parapluies et d'autres éléments pris individuellement, ils utilisent l'il nu pour distinguer ces éléments. Cependant, ce problème est facile à neutrons, les neutrons peuvent pénétrer même pot de plomb scellé épais, à l'intérieur « voir ». Comme "Journey to the West" dans le Roi Singe et le Marching force de tigre, cerf force de deviner ce que Marching un test du même.
Les neutrons peuvent pénétrer dans l'épaisseur de 10 cm peut conduire
diffusion neutronique peut aussi aider les archéologues à la recherche des reliques non destructive, par exemple, nous voulons connaître les Dynasties du Nord et du Sud du Bouddha chinois, son processus de fabrication est comment? Nous ne pouvons évidemment pas mettre des objets en morceaux pour l'analyse. Les scientifiques neutrons techniques d'imagerie, on peut voir un statues en bois intermédiaires « de faisceau principal. » Il est avéré que l'élément de neutrons de la lumière, ce qui est très sensible aux petits éléments de numéro atomique, au milieu du bâton est en bois, qui est, les hydrocarbures, les neutrons peuvent facilement « voir ». Les scientifiques comprennent enfin le processus de fabrication et l'image de Bouddha comme construire une maison, de se tenir au milieu d'une poutre en bois, enveloppe « cadre support » autour des poutres en bois, fait les statues en terre cuite finale.
diffusion neutronique peut être étudié reliques culturelles « non destructrices »
diffusion de neutrons est très grande, on peut observer l'échantillon dans le mécanisme in situ. Par exemple, après l'accident ferroviaire à grande vitesse allemand 98 ans, les scientifiques pris dans une controverse sur la cause de l'analyse des accidents qui est des roues, des roulements ou des rails des ennuis? Par exemple, un microscope électronique, a besoin d'utiliser la roue de couteau autre moyen de coupe avec une feuille de laser inférieure à 1 micron, pratiquement aucune aptitude au façonnage, et un appareil de diffusion de neutrons, peut au milieu des détecteurs de roues entières, trouvé par la suite pour être en raison du vieillissement de la roue conduisant à des accidents.
La roue de chemin de fer de neutrons
Au Royaume-Uni spallation Source neutronique, l'ensemble des scientifiques de levage aile d'avion pour mesurer les parties de l'instrument, l'observation directe dans ce processus, chaque partie de la structure de l'aile pour obtenir des performances optimales.
De même, dans le domaine biomédical, la diffusion des neutrons peut nous aider à voir la structure interne de la protéine. Et la structure des protéines de rayons X peut voir l'état cristallin différent, le dispositif de diffusion de neutrons peut être observé dans la structure du corps d'un milieu liquide complexe protéique. diffusion de neutrons est la seule méthode de mesure non destructive peut être une structure interne de la fibre de carbone, les pales de l'hélice et d'autres matériaux de pointe. Dans le domaine des matériaux énergétiques, les véhicules fonctionnant à l'hydrogène est sans doute plus respectueux de l'environnement que les automobiles à moteur à essence. Comment obtenir stockage stable de l'hydrogène? Nous voulons devenir une densité plus élevée d'hydrogène solide. La meilleure façon est de donner une pression d'hydrogène, mais il est susceptible de provoquer un risque d'explosion. Il existe d'autres moyens? Les scientifiques modernes avec un métal - matériau cadre organique (MOF), de l'hydrogène gazeux peuvent être aspirés, une fois mis à l'utilisation de l'hydrogène gazeux est libéré. Des études de diffusion de neutrons peuvent aider à hydrogène scientifiques en métal dans quelle position, et les circonstances dans lesquelles l'hydrogène peut être mieux libéré.
La source de neutrons de spallation dans les moyens de pipeline d'étude
Neutrons sont produits de deux façons: une grande puissance est apparence « réacteur nucléaire », l'utilisation de l'uranium 235 neutrons produits par la réaction de fission nucléaire, mais cette approche de la sécurité est une grande menace, les scientifiques ont conçu le premier un moyen génère deux types de neutrons - source de neutrons de spallation. Le principe est accéléré à une certaine protons d'énergie, le faisceau de protons comme une « balle », un métal lourd cible bombardée haut numéro atomique, à noyaux cibles de métal sont des protons et des neutrons frappent, les scientifiques seraient « collectées » au moyen de spéciale neutrons pour réaliser diverses expériences. Avantages de la source de neutrons de ce protons accélérés en utilisant un champ à haute tension, tant que la mise hors tension, il va immédiatement arrêter le bombardement de protons d'une cible de métal, il n'y aura pas de contamination radioactive et contrôlée, et est donc le moyen le plus sûr pour produire des neutrons .
Dispositif accélérateur de source de neutrons de spallation chinois
Utilité de la diffusion des neutrons est si grand, si les pays développés dans le monde dans la construction de la spallation Source neutronique. À l'heure actuelle la communauté internationale a construit britannique spallation Source neutronique, les États-Unis et au Japon Source de neutrons de spallation source de neutrons. Chine spallation neutronique est née en 2011 dans la construction Dongguan, Guangdong, sera achevé et ouvert cette année.
(Basé sur High Energy Physics chercheur à Long Cheng Ho dans un contenu de conférence scientifique Dongguan finition arrangeur populaire: Zhang Wei)
