neutronidiffraatio

Neutronidiffraatio on termi, jolla viitataan neutronien diffuusion ominaisuuksiin materiaaleissa. Siitä ei ole yhtä yleisesti sovittua määritelmää, vaan käsite viittaa erilaisiin suhteellisiin mittasuhteisiin ja suureisiin, jotka liittyvät neutronien liikkeeseen ja leviämiseen tilassa ilman suoraa lähdettä.

Diffuusion teoriassa neutronien käyttäytyminen mallinnetaan diffuusion yhtälöllä. Yksinkertaisessa muodossa ∂Φ/∂t = D ∇^2 Φ − Σa Φ + S, jossa Φ on neutroniflux, D diffuusiokerroin, Σa poistuma (absorption) ja S lähde. Diffuusiokerroin kuvaa neutronien leviämisen nopeutta materiaalissa; Σa vastaa neutronien poistumista absorptioon ja muihin reaktioihin.

Yksi keskeisistä käsitteistä on diffuusion pituus L, joka määritellään L = sqrt(D/Σa). Se antaa arvion siitä, kuinka syvälle neutroneita todennäköisesti diffundoidaan ennen poistumista. Monigruppidiffuusiossa käsitellään useita energia-ryhmiä, jolloin D ja Σa riippuvat neutroneiden energiasta.

Käytännön sovelluksissa neutronidiffraatio liittyy ydinreaktoreiden suunnitteluun sekä materiaalien ja säteilyn tutkimukseen. Diffuusion teoria soveltuu, kun materiaali on kohtuullisen homogeeninen ja isotrooppinen sekä rajapinnat ovat suuria suhteessa diffuusioon; epäjatkuvuudet tai pienet rakenteet voivat heikentää mallin paikkansapitävyyttä.

Koska termiä käytetään eri yhteyksissä, sen tarkka määritelmä riippuu lähteestä. Mikäli termiä käytetään tietyssä kontekstissa, on suositeltavaa tarkistaa kyseisen lähteen antama selitys.