neutronisäteilylle

Neutronisäteily on säteily, joka koostuu neutroneista, sähkövarauksettomista subatomisista hiukkasista. Neutronit syntyvät pääasiassa ydinreaktioissa, kuten fissioreaktioissa ydinvoimaloissa ja nopeissa kosmisissa vuorovaikutuksissa sekä fuusion ja spallation kaltaisissa prosesseissa. Se on yleisesti läpäisevää ja sen vuorovaikutukset aineen kanssa riippuvat suuresti neutronien energiasta.

Neutronien vuorovaikutukset aineen kanssa jakautuvat elastisiin ja inelastisiin törmäyksiin sekä neutronin absorptioon. Energiatasolla ne jaetaan lämpö-, epithermal- ja fast-neutroneihin: lämpöneutronit ovat erittäin hitaita (noin 0,025 eV) ja ne voivat helposti vaikuttaa ydinreaktioissa; nopeat neutronit (MeV-energiat) voivat kulkea pidemmälle ja aiheuttaa erilaisia reaktioita. Ne voivat myös aktivoida aineita, jolloin kappaleet muuttuvat radioaktiivisiksi. Suojautumisessa käytetään erityisesti vetyä runsaasti sisältäviä materiaaleja (kuten polyetyleeniä) neutronien moderointiin ja absorptioon borin tai cadmiumin kaltaisilla aineilla.

Mittaus ja monitorointi: neutroniflunssia tai neutronivirtauksia mitataan erityisillä neutronidetektoreilla, kuten He-3- tai BF3-putkilla sekä skinttereillä. Biologisen riskin arviointi perustuu annosmittaamiseen, jossa käytetään sievertin mittakaavan annoksia sekä H*(10) -arvoja neutroneille. Säteilyvaikutukset voivat olla sekä lokaalisia että systeemisiä, ja riskit voivat kasvaa pitkäaikaisessa altistuksessa.

Sovellukset ja turvallisuus: neutronisäteilyä hyödynnetään ydinvoimassa, materiaalien kartoituksessa ja analyysissä (neutron activation analysis), sekä joissain terapeuttisissa sovelluksissa. Turvallisuus perustuu ajan, etäisyyden ja suojauksen periaatteisiin (ALARA). Säännellyt altistumistasot sekä jatkuva seurantata— ja tehokas suojapaine ovat olennaisia työympäristöissä, joissa neutronisäteilyä esiintyy.