neutronenbron

Een neutronenbron is een installatie of proces dat neutronen uitzendt, vaak voor wetenschappelijk onderzoek, industrieel testen of medische toepassingen. Neutronen zijn subatomaire deeltjes zonder elektrische lading en worden gebruikt omdat ze diep in materialen kunnen doordringen en interacties geven die met röntgenstraling moeilijk te zien zijn. Een neutronenbron levert meestal een spectrum van neutronen met verschillende energieën, van thermische tot snelle neutronen.

Er bestaan verschillende typen neutronenbronnen. Bij radioactieve bronnen ontstaan neutronen uit spontane reacties in radioactieve isotopen, bijvoorbeeld americium-beryllium (Am-Be) of californium-252 (Cf-252). Het americium-beryllium-systeem genereert neutronen via de reactie tussen alfal=pha-deeltjes en beryllium. Californium-252 ondergaat spontane splijting en produceert daardoor neutronen. Fusion-gebaseerde neutronenbronnen gebruiken fusie in een generator, bijvoorbeeld de deuterium-tritium (D-T) of deuterium-deuterium (D-D) reactie, waarbij snelle neutronen vrijkomen. Spallatiebronnen gebruiken een hoog-energie protonenbundel die hoog-energetische kernen van een zwaar metaal raken, waardoor neutronen vrijkomen. Reactor-gebaseerde bronnen produceren neutronen via de kernsplijting in een kernreactor en leveren doorgaans een zeer hoog neutronenflux.

Neutronen kunnen als snel of vertraagd (thermisch) voorkomen, afhankelijk van verzwakkers en moderators zoals water of grafiet. Thermische neutronen hebben energieën rond 0,025 eV en zijn vaak geschikt voor neutronenactivatieanalyse en radiografie, terwijl snelle neutronen geschikt zijn voor materiaalonderzoek en kernfysica.

Toepassingen omvatten neutronenactivatieanalyse, neutronenradiografie en -tomografie, materialenonderzoek, en wetenschappelijk onderzoek naar de eigenschapen van atomaire structuren. Veiligheids- en regelgevingsaspecten betreffen stralingsbescherming, shielding en opslag van radioactieve bronnen.