neutroninlähteitä

Neutronilähteitä ovat laitteita tai materiaaleja, jotka tuottavat vapaita neutroneja. Neutroneja tarvitaan monenlaisiin tutkimus- ja sovellustarkoituksiin, kuten materiaalitutkimukseen, ydinfysiikan kokeisiin, teollisuuden laadunvalvontaan ja lääketieteellisiin kuvantamismenetelmiin. Neutronien tuottamistapoja on useita, ja ne voidaan jakaa karkeasti kahteen pääluokkaan: ydinreaktorit ja ei-reaktorilähteet.

Ydinreaktorit ovat tehokkaimpia neutronilähteitä. Ne hyödyntävät fissioketjureaktiota, jossa raskaita ytimiä, kuten uraania tai plutonia, pommitetaan neutroneilla, mikä saa ne halkeamaan ja vapauttamaan suuren määrän energiaa ja lisää neutroneja. Nämä reaktorit tuottavat suuria määriä neutroneja, jotka ovat usein termisiä eli matalaenergisiä, mikä tekee niistä sopivia moniin sovelluksiin. Suomessa käytetään esimerkiksi tutkimusreaktoreita.

Ei-reaktorilähteisiin kuuluvat erilaiset laitteet ja materiaalit, jotka tuottavat neutroneja ilman ketjureaktiota. Yksi yleinen menetelmä on käyttää radioaktiivisia lähteitä, jotka hajoavat vapauttaen neutroneja. Esimerkiksi kalifornium-252 on tunnettu neutronisäteilijä. Toinen menetelmä on hiukkaskiihdyttimien käyttö. Hiukkaskiihdyttimillä voidaan kiihdyttää esimerkiksi protoneja tai deutroneja ja törmäyttää niitä kohdemateriaaleihin, kuten berylliumiin tai litiumiin, jolloin syntyy neutroneja. Myös fuusioreaktiot, kuten deutrium-tritium-fuusio, voivat tuottaa neutroneja, mutta näitä käytetään yleensä vain kehittyneimmissä tutkimuslaitoksissa.

Valinta neutronilähteen välillä riippuu tarvittavasta neutronivirrasta, neutronien energiasta ja käytettävissä olevista resursseista.