Нейтронографияның қолдану аймағы.

Нейтрондардың дифракциясы еш уақытта ренген сәулесі дифракциясын алмастыра алмайтынын атап өту керек. Көптеген жағдайларда ажыратқыш қабілеттілігі мен дифракциялық нейтронограмма интенсивтілігінің шегінің болуы салдарынан нейтроногрфия әдісі ренген құрылымдық талдаудан кеш түсіп жатады. Бірақ белгілі бір жағдайларда нейтрондардың дифракциясы ренген сәулелерінің көмегімен алуға болмайтын мәліметтерді алуға мүмкіндік береді. Бұл жағдайларда нейтронографияны қолдану өте пайдалы болып шықты.

Нейтрондар дифракциясын практикада қолданудың негізгі бағыттары мыналар болып табылады.

1. Жеңіл атомдардың, соның ішінде сутегі атомдарының орнын анықтау мақсатында қатты денелердің құралымен зерттеу.

2. ренген сәулесін шашырату амплитудасы бойынша өзгешілігі өте аз, атомдық нөмерлері жақын элементтердің атомдары бар қорытпаларды зерттеу.

3. магниттік моменттері болатын атомдардың нейторндарды қосымша шашырататын фактысын пайдаланатын магниттік материалдарды зерттеу.

Жеңіл элементтердің атомдарының орнын анықтау.

Нейтрондардың дифракциясы әдісін қолданып заттың құрлысын зерттеудің алғашқысы жеңіл элементтер атомдарының орнын анықтау болды. Ренген сәулесінің дифракциясы кезінде шашырау амплитудасы шашырататын элементтің атомдық нөмеріне пропорционалдығы ренген сәулесімен сутегі атомдары немесе ауыр элементтердің оксидтері мен карбидтері бар заттарды зерттегенде алынатын мәліметтер толық емес. Ауыр элементтерден шашыраған айтарлықтай үлкен амплитудалардың фонындағы жеңіл элементтерденшашыраған толқындардың кіші амплитудасын бөліп алу үшін практика жүзінде әдетте қол жеткізуге болмайтын өте жоғары дәлдіктегі өлшеулер керек. Нейтрондар дифракциясында элементтің атомдық салмағының аздығы әдетте маңызды емес. Мысалы, шашырау амплитудасы см оттегі, шашырау амплитудасы 0,47; 0,76 және W,Au,Pb болғанда да оңай табылады.

Жоғарыда келтірілген жағдайларда қарапайым ұяшық және сутегі немесе басқа жеңіл элементтердің атомдарының орны, ауырлау элементтің орны ренген құрылымдық талдау әдісіменанықталуы мүмкін.

Егер нейтрондардың дифракциясындақосымша сызықтар пайда болмаса, онда ренгенографиялық табылған қарапайым ұяшақ дұрыс болғаны. Нейтронография әдісімен осы кезге дейін Н,О,С бар жүздеген қосылыстардың (гидридтердің, амоний тұздарының, мұздың кристалдарының, карбидтердің) құрылымы зерттелген.

Вольфрам мен торий қосылыстарындағы (Wbe₁₃,WAl₁₃, AlTh₂) Be мен Al атомдарының орны табылды.

Осы мақсат үшін «нөлдік матрица» әдісі пайдалынады. Ол мынадан тұрады, нейтронографиялық жолмен бір элементтің немесе әртүрлі элементтердің изотоптарынан тұратын нейтрондарды шашырату амплитудасы бойынша -ге жылжыған, яғни нейтрондарды шашырату амплитудасының таңбасында өзгешілік болатын толықтай немесе кең концентрация аралығында ерігіштігі болатын, әрі тар түйінінде атомдары ретсіз орналасқан орын басы типті қоспа зерттеледі. Бұл ретте нейтрондарды шашыратудың орташа амплитудасы реттелмеген қорытпа үшін мынаған тең:

мұндағы С_А мен С_В- А және В компоненттерінің атомдық үлесі.

Матрицаны құаушы элементердің мөлшерін қорытынды құрылымдық фактор нөлге тең болатындай етіп таңдап алады (құрылылымдық фактордың нөлге тең болуы f_nA мен f_nB таңбаларының әртүрлі болуы себебінен болады. Мұндай үлгі үшін ренгенограммада қатты ерітіндінің кәдімгі сызықтары болады да нейтронограммада ол сызықтар болмайды. Егер осындай нөлдік матрицаны қорытпабадан гидрид (немесе дейтерид) дайындалса, онда ренгенограммада металдың кристалдық талынан пиктер пайда болады да, ал нейтронограммада-тек сутегі немесе дейтерий атомдарының торынан шағылысу нәтижесінде пайда болған пиктер болады.

Тақырып