Séance de cours

Neutrons vs rayons X

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Dans cours

CH-450: Solid state chemistry and energy applications

You will learn about the bonding and structure of several important families of solid state materials. You will gain insight into common synthetic and characterization methods and learn about the applicability of several classes of materials in energy rele ...

Description

Cette séance de cours couvre la comparaison entre les neutrons et les rayons X dans l'analyse de diffraction, en soulignant les différences dans les niveaux d'énergie, les mécanismes d'interaction et les capacités de pénétration. Les neutrons offrent des avantages tels que la sensibilité isotopique et la pénétration plus profonde, ce qui les rend appropriés pour le sondage en vrac dans divers environnements d'échantillon. Les diapositives discutent des principes de la diffusion des neutrons, y compris la longueur de diffusion cohérente et la diffusion quasi-élastique. En outre, la séance de cours explique les inconvénients des neutrons, tels que l'interférence de fond avec les rayons X due à la présence d'hydrogène.

Enseignant·e

Wendy Lee Queen

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Pratap Narayan Soni, Pattaraphon Rodlamul, Matthieu Meoli, Olivier Thomas Smith, Sanjay Venkatachalam, Anne Faustine Sido Belin, Christopher William Gardner, Lorenzo Meneghin A dirigé les thèses EPFL de Mehrdad Asgari, Daniel Teav Sun, Ilia Kochetygov, Vikram Vinayak Karve, Anita Justin, Till Marian Schertenleib, Jocelyn Richard Roth, Timo Markus Oskar Felder Cours Coordination chemistry CH-222 Fondements de la chimie des composés decoordination.

Source officielle

Concepts associés (32)

Neutron

Le neutron est une particule subatomique de charge électrique nulle. Les neutrons sont présents dans le noyau des atomes, liés avec des protons par l'interaction forte. Alors que le nombre de protons d'un noyau détermine son élément chimique, le nombre de neutrons détermine son isotope. Les neutrons liés dans un noyau atomique sont en général stables mais les neutrons libres sont instables : ils se désintègrent en un peu moins de 15 minutes (880,3 secondes). Les neutrons libres sont produits dans les opérations de fission et de fusion nucléaires.

Flux neutronique

Un flux neutronique désigne une densité volumique de neutrons ayant la même vitesse, multipliée par cette vitesse : Φ = n • v . Il caractérise l'interactivité de la population des neutrons en déplacement avec les atomes du milieu. Une population de densité n / 2 se déplaçant à la vitesse v aura la même interactivité avec les atomes du milieu qu'une population de densité n allant à la vitesse v / 2. Il se mesure en . L'unité pratique est le neutron par centimètre carré et par seconde, .

Température neutronique

vignette|400px|Graphique des fonctions de densité de probabilité de vitesse de la vitesse de quelques gaz nobles à une température de (). Des distributions de vitesse similaires sont obtenues pour des neutrons modérés. La température neutronique, aussi appelée par métonymie « énergie des neutrons », est l'énergie cinétique moyenne d'un neutron libre dans sa population, énergie qui est habituellement donnée en électron-volts (abréviation eV et ses multiples, keV, MeV), la température étant en kelvins (K) ou en degrés Celsius (°C).

Capture neutronique

En physique nucléaire, la capture neutronique est le processus par lequel un noyau capture un neutron sans se désintégrer (et émet un rayonnement gamma pour évacuer l'énergie en excès). Ils fusionnent pour former un noyau plus lourd. Comme les neutrons n'ont pas de charge électrique, ils peuvent entrer dans un noyau plus facilement que les particules chargées positivement, qui sont repoussées électrostatiquement. La capture de neutrons joue un rôle important dans la nucléosynthèse cosmique des éléments lourds.

Niveau d'énergie

Un niveau d'énergie est une quantité utilisée pour décrire les systèmes en mécanique quantique et par extension dans la physique en général, sachant que, s'il y a bien quantification de l'énergie, à un niveau d'énergie donné correspond un « état du système » donné ; à moins que le niveau d'énergie soit dit « dégénéré ». La notion de niveau d'énergie a été proposée en 1913 par le physicien danois Niels Bohr.

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