Neutroner produceras i olika kärnreaktioner, såsom kärnklyvning, fusion och radioaktivt sönderfall. De genereras också av kosmiska strålars interaktioner i atmosfären. Beroende på deras energi kan neutroner delas in i tre kategorier:
- Långsamma neutroner: Dessa har energier på mindre än 1 elektronvolt (eV). De modereras (bromsas) ofta av material som vatten eller grafit i kärnreaktorer för att kontrollera kedjereaktionen.
- Mellanliggande neutroner: Dessa har energier mellan 1 eV och 10 megaelektronvolt (MeV).
- Snabba neutroner: Dessa har energier större än 10 MeV.
Effekter på levande organismer:
Neutroner kan ha betydande biologiska effekter på levande organismer. De kan interagera direkt med atomkärnor, vilket får dem att sönderfalla och producera radioaktiva isotoper. Denna skada på celler och vävnader kan leda till strålförgiftning, celldöd och ökad risk för cancer.
Neutronstrålning är särskilt skadlig för snabbt delande celler, såsom de i benmärgen, matsmältningskanalen och fortplantningsorganen. Exponering för höga nivåer av neutronstrålning kan orsaka akut strålningssyndrom, vilket kan innefatta symtom som illamående, kräkningar, diarré, trötthet och håravfall.
Program:
Neutronstrålning har olika praktiska tillämpningar, inklusive:
- Medicin: Neutroner används i vissa cancerbehandlingstekniker som kallas neutroninfångningsterapi (NCT). Det handlar om att administrera icke-radioaktiva ämnen som ackumuleras i cancerceller och sedan utsätta patienten för en stråle av neutroner. Neutronerna interagerar med ämnena för att producera högenergistrålning som dödar cancercellerna samtidigt som skador på frisk vävnad minimeras.
- Materialvetenskap: Neutroner används för materialanalys, såsom bestämning av kristallstruktur och materialsammansättning. Detta görs med en teknik som kallas neutronspridning.
- Säkerhet och icke-förstörande testning (NDT): Neutronradiografi, en oförstörande testteknik, använder neutronstrålar för att inspektera föremål och material för dolda brister eller smuggelgods. Det är användbart för att undersöka föremål som flygplansdelar, kärnbränslestavar och konstverk.
- Kärnenergi: Neutroner är viktiga i kärnreaktorer för att upprätthålla kedjereaktionen. Långsamma neutroner används för att inducera klyvning i klyvbara material som uran och plutonium.
- Geofysik: Neutroner används i geofysiska studier för att analysera sammansättningen och strukturen av jordskorpan och resurserna, inklusive olja, gas och mineralfyndigheter.
Det är viktigt att notera att även om neutroner har olika tillämpningar måste lämpliga avskärmnings- och säkerhetsåtgärder vidtas för att minimera exponeringen för skadlig neutronstrålning.
