什么是中子束(Neutron Beam)？

中子束是中子流，它是沒有電荷的亞原子粒子，與帶正電荷的質子一起存在于所有化學元素的原子核中，除了最常見的氫只有一個質子。雖然中子在原子核中是穩定的，但自由中子會衰變成質子，一種電子和另一種稱為電子反中微子的粒子...

中子束是中子流，它是沒有電荷的亞原子粒子，與帶正電荷的質子一起存在于所有化學元素的原子核中，除了最常見的氫只有一個質子。雖然中子在原子核中是穩定的，但自由中子會衰變成質子，一種電子和另一種稱為電子反中微子的粒子；孤立的中子的半衰期只有10分鐘多一點，這意味著在這段時間之后，給定樣本中的一半中子將衰變。自由中子是由核裂變產生的，例如在核反應堆中，中子束在材料科學、醫學和安全方面有許多重要的應用。

當常規放療失敗時，中子束可用于癌癥的治療。中子束通常是用中子發生器產生的，它們是粒子加速器，能將氘或氚離子射入含有氘、氚或兩者的目標。氘和氚是氫的同位素，含有一個和兩個中子，氘和氚的聚變產生的中子可以聚焦成一束中子束。這種類型的中子發生器相對較小，攜帶方便。

中子可以被中子顯微鏡用來產生圖像。盡管大多數形式的輻射與電子云相互作用在原子核周圍，中子是電中性的，不是一種電磁輻射，它只與原子核相互作用，原子核相對于整個原子來說非常小。因此，中子束具有很強的穿透性，可以顯示出材料樣品中原子核的位置與X射線不同的是，中子束可以很容易地穿透鉛等重金屬，但也會與氫、碳等輕元素發生相互作用。根據量子理論，所有亞原子粒子都可以表現為波，因此中子束有波長。這使得中子束可以進行微調，包括光束的波長和能量中子束可以用來探測特定的物質。

當X射線不起作用時，中子束可以作為一種替代成像技術。中子束的特殊性質已經引起了廣泛的應用，特別是作為一種替代成像技術，可用于X射線不起作用的情況，可用于檢查材料的內部結構，如檢測金屬部件中的裂紋和空腔，以及確定化合物的原子和分子結構。中子束探測較輕元素而穿過較重元素的能力使中子束可用于安全檢查。例如，中子束可以探測隱藏的爆炸物或放射性物質。中子束也有重要的醫療應用，在某些形式的癌癥的治療中，最顯著的是，中子放射治療可以摧毀對傳統放射治療有抵抗力的腫瘤。

中子束可以輕易穿透鉛等重金屬。