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第33卷第6期原子能科学技术V o l.33,N o.6 1999年11月A tom ic Energy Science and T echno logy N ov.1999用中子衍射研究稀土-富铁永磁合金磁结构和D(H)LAP晶体结构勾 成 张百生 成之诸 程玉芬 杜红林 孙 凯(中国原子能科学研究院核物理研究所,北京,102413)用粉末中子衍射测量了Ho2Fe9Ga8-x A l x(x=2、4)和P rFe1015M o115N x的晶体结构和磁结构。
衍射数据分别用R ietveld结构精修程序R IETAN和Fu llp rof处理。
确定了替代原子Ga、A l、M o及间隙原子N的占位数以及磁性原子Ho、Fe、P r的原子磁矩的大小和方向。
Ho2Fe9Ga6A l2在室温和50K、Ho2Fe9Ga4A l4在50K下呈亚铁磁性且为单轴各向异性,P rFe1015M o115吸氮前后磁各向异性由易面变为易轴。
单晶中子衍射D(H)LA P的晶体结构测定结果表明:氘只替代那些与非碳原子相连的氢原子位置。
关键词 中子衍射 晶体结构 磁结构中图法分类号 O571156R2Fe17金属间化合物是所有二元稀土金属间化合物中含铁较多的,人们期望用高的Fe含量得到高的饱和磁化强度而保持低的造价。
但该系列化合物的居里温度偏低,在室温下无各向异性易磁化轴。
若能克服这2个缺陷,R2Fe17系列将是一种很有希望的永磁材料。
近年来大量的研究集中在对稀土原子R和Fe原子的替代以及引入间隙原子上[1,2]。
最近发现,金属元素Ga的加入可使2∶17型金属间化合物T b2Fe9Ga8[3]产生单轴各向异性。
Ho是T b的近邻元素,推测选取Ho和Ga的金属间化合物也会产生易轴。
为此,本工作对Ho2Fe9Ga8-x A l x(x=2、4)样品进行粉末中子衍射研究。
1∶12型的轻稀土N d,P r2铁2氮间隙化合物在近年来的磁性材料研究中受到特别重视。
22.54 中子与物质的相互作用及应用（2004年春季）第一讲 （2004年2月3日） 概述：与物质的相互作用,分类，截面及应用在大量关于核物理的文献中，有许多参考资料，从中我们可以找到关于中子反应的介绍或详细的论述，下面列出的是我本人多年来使用过的文献，但这还远非全部，你们在学习时还可以参考其它文献。
B. T. Feld, “The Neutron”, in Experimental Nuclear Physics , E. Segre, ed. (Wiley, 1953), vol. II, p. 208;A. M. Weinberg and E. Wigner, The Physical Theory of Neutron Chain Reactors (Univ.Chicago Press, 1958), Chap 2.J. E.Lynn, The Theory of Neutron Resonance Reactions (Clarendon, Oxford, 1968), Chap 1.A. Foderaro, The Elements of Neutron Interaction Theory (MIT Press, 1971), Chaps 1, 3.C. G. Shull, "Neutron Interactions with Atoms", Trans. Am. Cryst. Assoc. 3, 1 (1967). 中子的特色学习“中子的相互作用”是我们核工程系的特有专业课程，其它系没有开这门课。
中子在核工系的三个学科领域中扮演着核心角色：裂变——裂变反应链的“传递者”，维持反应堆燃烧的“点火器”；聚变——聚变反应的产物，如（D,T），会导致辐射损伤或活化；辐射科学与技术——加速器技术，治疗，成像，材料研究等。
中子的特性（请回忆22.101），中子由查德威克（J. Chadwick）*于1932年发现；中子不带电（能够容易地穿过原子核）；质量略大于质子（在碰撞反应中动量改变明显）；热中子波长与X射线相当，但能量更低；我们所感兴趣中子的能量范围分布很宽（包含多种反应类型）；中子的自旋为1/2（与核子发生的相互作用是自旋相关的）；中子具有磁矩（在磁散射中与原子磁矩发生耦合）；中子具有半衰期（自由中子是不稳定的）；*有关中子的其它重大事件：1938年发现裂变反应；1942年第一次发现链式反应。
质子与中子的结构与性质质子和中子是构成原子核的基本粒子。
它们的结构和性质不仅是理解物质本质的基础，也是研究核物理、高能物理等领域的重要内容。
本文介绍质子和中子的结构和性质。
一、质子的结构和性质质子是带正电荷的粒子，其电荷量为基本电荷e。
质子的质量约为中子的1.007倍。
根据量子力学理论，质子是由三个夸克粒子构成的，它们分别是上夸克、上夸克和下夸克。
这三个夸克通过强相互作用力相互结合，形成质子的结构。
质子的核外层结构比较简单，主要由电子组成。
质子的原子序数就是它的质子数，它决定了元素的化学性质。
质子的有趣性质之一是它具有自旋，自旋可以理解为一种类似于旋转的运动。
质子的自旋量子数为1/2，这意味着它可以具有两个不同的自旋状态。
这是研究核磁共振等领域的重要基础。
二、中子的结构和性质中子是中性粒子，没有电荷。
中子的质量约为质子的 1.008倍，稍微重一些。
中子也是由三个夸克粒子构成的，不同的是中子由上夸克、上夸克和下夸克构成。
中子的强相互作用力比质子要弱一些。
中子的结构相对来说比较松散，它在原子核中的位置比较难确定。
相比于质子，中子在相同的核外层结构下比较不稳定，容易发生碰撞反应。
中子是靶材料的重要成分之一，是研究核反应、核能等领域的重要研究对象。
中子也具有自旋，自旋量子数为1/2。
中子的另一个有趣性质是它们具有寿命。
中子具有约10分钟的寿命，在这个时间内会发生β衰变，变成带负电荷的质子和带正电荷的电子，同时放出一些其他粒子。
三、质子和中子的相互作用质子和中子是核强相互作用的基本组成成分。
这种相互作用力使得质子和中子能够形成原子核。
在核内，质子和中子之间还会发生其他的相互作用，如电磁相互作用力和弱相互作用力等。
这些相互作用决定了核的稳定性、核衰变等重要性质。
除了在核内，质子和中子还可以与其他粒子发生相互作用。
在高能物理实验中，利用加速器和靶材料，可以制造高能的质子和中子，以探索原子核和基本粒子的性质。
四、结论质子和中子是构成原子核的基本粒子，它们的结构和性质决定了基本物理和化学的各种规律。
一，中子的发现和性质简介1.1中子的发现在卢瑟福发现原子核并用阴极射线轰击氢，使得氢原子中的电子被打掉，变成了带正电荷的阳离子，实际上就是氢原子核。
卢瑟福将其命名为质子。
柚子人们发现了电子和质子两种基本粒子，而且明确知道了原子核中含有质子。
人们很自然地想到原子核是由质子和电子组成的，但是对于原子核的质量等问题却难以解释。
卢瑟福的学生莫塞莱注意到，原子核所带的正电荷数与原子序数相等，但是原子量比原子序数大，这说明，如果原子核只由质子和电子组成，它的质量将是不够的，因为电子的质量非常小，对于原子核的质量的贡献可以忽略不计。
为了解释原子核质量问题，早在1920年卢瑟福在一次演讲中就猜测了可能还有一种电中性粒子的存在。
当时他认为这种中性粒子是由质子和电子结合非常紧密的复合粒子，由于它不带电，对物质有很强的穿透性，可以进到原子核内部。
此后他的学生查德威克等人坚持不懈地从实验中寻找这种中性粒子，经过近10年的努力，没有获得什么结果。
直到1930年，德国的博特和贝克尔在用钋（210Po）发射的α粒子轰击铍（Be）等轻元素时，发现一种穿透能力很强的中性射线，并认为是γ射线。
当时在巴黎居里实验室里，居里夫人的女婿和女儿约里奥-居里夫妇也在进行类似实验，他们用α粒子轰击铍靶，也同样观察到发出穿透性很强的中性射线，他们再用这种射线去轰击石蜡，结果发现有反冲质子飞出。
但是遗憾的是，他们没有仔细地研究和分析反冲质子出来的原因，也错误地把铍发出的中性辐射看成是γ射线。
当查德威克读到约里奥-居里夫妇在1932年1月11日送交的论文后，立刻意识到石蜡中飞出的反冲质子可能不是被γ射线，而是被某种新的中性粒子打出来的。
他立刻进行了类似的实验。
查德威克用α粒子轰击铍靶发射出来的中性射线照射氢、氦和氮。
他对氢、氦和氮的反冲核的能量数据进行理论分析之后指出，铍所发射的中性射线不是γ射线，而正是卢瑟福曾经预言的“中性粒子”。
1932年2月17日，查德威克发表了“中子可能存在”的论文。
中子和阿尔法粒子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述中子和阿尔法粒子是微观世界中极为重要的粒子，它们在物理学和应用领域中起着重要的作用。
中子是一种电中性的粒子，它构成了原子核的一部分，而阿尔法粒子则是由两个质子和两个中子组成的重离子。
两者都具有独特的物理性质和广泛的应用领域。
中子具有特殊的物理性质，它是由夸克组成的，质量比电子大约为1839倍。
中子具有稳定的质量和自旋，可以在原子核中起着重要的作用。
它在核反应和核衰变中起着关键的角色，对于核能的释放和控制具有重要意义。
此外，中子还可用于轻重离子的相互作用研究和中子衍射实验等领域。
阿尔法粒子也是一种重要的粒子，由于其相对较大的质量和带电性质，它具有较强的穿透力和与物质相互作用的能力。
阿尔法粒子在核物理实验研究中被广泛使用，它可以用于研究核的结构和性质，以及核反应和衰变的机制。
此外，阿尔法粒子还可以用于医学领域的肿瘤治疗和表面材料的改性等应用。
中子和阿尔法粒子在科学研究和技术应用中具有重要的地位。
它们的特殊物理性质和广泛的应用领域使得科学家们对它们的研究和应用一直充满热情。
未来，我们有必要进一步深入研究中子和阿尔法粒子的性质和相互作用机制，以拓展它们的应用领域，并为核能、医学和材料科学等领域的发展做出更大贡献。
1.2 文章结构文章结构:本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
正文部分则分为中子粒子和阿尔法粒子两个部分，分别探讨它们的物理性质和应用领域。
最后，结论部分总结中子和阿尔法粒子的重要性，并提出未来研究方向。
在正文部分中，我们将首先介绍中子粒子，包括其物理性质和应用领域。
中子是一种中性粒子，具有重量，但没有电荷。
我们将探讨它们的质量、自旋和衰变等物理性质，并介绍中子在核物理、中子散射和中子衰变等领域的应用。
接着，我们将转向阿尔法粒子的部分。
阿尔法粒子是由两个质子和两个中子组成的核粒子，其电荷为+2。
我们将介绍阿尔法粒子的质量、能量和强相互作用等物理特性，并探讨它们在核物理、天体物理和加速器研究等领域的应用。
磁结构中子
磁结构中子是一种特殊的中子，它们具有磁性，可以在磁场中受到力的作用。
磁结构中子的研究对于理解原子核结构和物质的磁性质具有重要意义。
磁结构中子最早是由英国物理学家J. Chadwick在1932年发现的。
他发现中子在磁场中会发生偏转，这表明中子具有磁性。
后来，科学家们发现磁结构中子的磁矩比电子小很多，但比质子大很多。
磁结构中子的磁矩是由其内部的质子和中子的自旋所贡献的。
质子和中子都具有自旋，它们的自旋可以相互作用，形成一个总的自旋。
这个总的自旋会产生一个磁矩，从而使中子具有磁性。
磁结构中子的研究对于理解原子核结构和物质的磁性质具有重要意义。
在原子核结构研究中，磁结构中子可以用来探测原子核内部的磁场分布。
在物质的磁性质研究中，磁结构中子可以用来研究材料的磁性质，例如磁性材料的磁矩大小和方向等。
磁结构中子的研究需要使用中子散射实验。
在这种实验中，中子会被物质散射，从而产生散射图样。
通过分析散射图样，可以得到物质的结构和磁性质等信息。
磁结构中子是一种具有磁性的中子，它们的研究对于理解原子核结构和物质的磁性质具有重要意义。
通过中子散射实验等手段，科学家们可以研究磁结构中子的性质，从而深入探索物质的本质。
