Strukturuntersuchung

christiankue · Anmeldungsdatum: 14.08.2005 Beiträge: 15

Hi, kann mir mal bitte jemand die Frage beantworten, warum man zur Strukturuntersuchung langsame Neutronen nimmt ... Bzw. womit das zusammenhängt ...

Danke

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Naja, "langsam" ist so ne Sache... die sind dann immer noch so 2500m/s schnell.
Du meinst wahrscheinlich thermische Neutronen.

Also, erstmal ist wichtig, dass Neutronen ja neutral sind. Sie werden deshalb fast gar nicht von den Elektronen in der Atomhülle des zu untersuchenden Materials beeinflusst. Dafür werden sie aber von den Atomkernen beeinflusst, weil sie von starken Kernkräften beeinflusst werden.
Im Endeffekt "sieht" man mit Neutronen so viel besser den Aufbau des Atomgitters, weil sie Position der Atomkerne damit besser bestimmbar ist. Eine andere Methode ist z. B. die Stoffe mit Gamma-Strahlung zu untersuchen. Diese wird aber hauptsächlich von den geladenen Elektronen in der Atomhülle beeinflusst, so dass man damit nicht so gut die Gitterstruktur sehen kann.

Zu der Geschwindigkeit der Neutronen: Wenn Du die deBroglie-Wellenlänge dieser Neutronen ausrechnest, siehst Du, dass sie im Bereich der Gitterabstände in Festkörpern liegt. Das ist sehr gut so, weil dadurch die beste Auflösung dieser Abstände zustande kommt.
Sagt Dir "Bragg-Reflexion" was?

Gruß
Marco

christiankue · Anmeldungsdatum: 14.08.2005 Beiträge: 15

ja klar, Bragg sagt mir was...

Aber wieso sollen sie nun "langsam" sein, damit man den Atomaufbau besser bestimmen kann, da somit ihre De-Broglie Wellenlänge Größenbereich der Atome liegt ? richtig verstanden ?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

In der Größenordnung der Gitterabstände, ja richtig. Das ist sogar auch in etwa die Größenordnung der Atome.
Du kannst ja mal ausrechnen, wie die deBroglie-Wellenlänge eines thermischen Neutrons ist. So weit ich mich erinnern kann, hat das dann eine kinetische Energie von 25meV (Milli-Elektronenvolt). Und solche, die bei Kernreaktionen entstehen (also schnelle Neutronen) so bis zu 8MeV, in etwa.
Gitterabstände liegen auf der Skala von 10^(-10)m.

Gruß
Marco