中性子は、核核分裂、融合、放射性崩壊などのさまざまな核反応で生成されます。また、大気中の宇宙線の相互作用によって生成されます。エネルギーに応じて、中性子は3つのカテゴリに分類できます。
- スロー中性子： これらには、1 Electronvolt（EV）未満のエネルギーがあります。それらは多くの場合、核原子炉の水やグラファイトなどの材料によって緩和（減速）され、連鎖反応を制御します。
- 中間中性子： これらには、1 eVと10メガエクタンボルト（MEV）の間のエネルギーがあります。
- 高速中性子： これらには、10 MEVを超えるエネルギーがあります。
生物への影響：
中性子は、生物に重大な生物学的効果をもたらす可能性があります。それらは原子核と直接相互作用し、放射性同位体を崩壊させ、生成することができます。細胞および組織へのこの損傷は、放射線中毒、細胞死、および癌のリスクの増加につながる可能性があります。
中性子放射は、骨髄、消化管、生殖器官などの急速に分裂する細胞に特に有害です。高レベルの中性子放射にさらされると、吐き気、嘔吐、下痢、疲労、脱毛などの症状が含まれる場合がある急性放射線症候群を引き起こす可能性があります。
アプリケーション：
中性子放射には、以下を含むさまざまな実用的な用途があります。
- 薬： 中性子は、中性子捕獲療法（NCT）と呼ばれる特定の癌治療技術で使用されます。これには、癌細胞に蓄積する非放射性物質を投与し、患者を中性子のビームにさらすことが含まれます。中性子は物質と相互作用して、健康な組織への損傷を最小限に抑えながら、がん細胞を殺す高エネルギー放射線を生成します。
- 材料科学： 中性子は、材料の結晶構造や組成の決定など、材料分析に使用されます。これは、中性子散乱と呼ばれる手法を使用して行われます。
- セキュリティおよび非破壊検査（NDT）： 非破壊検査技術である中性子X線撮影は、中性子ビームを利用して、隠された欠陥または密輸のオブジェクトと材料を検査します。航空機の部品、核燃料棒、アートピースなどのオブジェクトを調べるのに役立ちます。
- 原子力エネルギー： 核原子炉では、連鎖反応を維持するために中性子が不可欠です。遅い中性子は、ウランやプルトニウムなどの核分裂性物質の核分裂を誘導するために使用されます。
- 地球物理学： 中性子は地球物理学で採用されており、地球の地殻の組成と構造と、石油、ガス、鉱物堆積物などの資源を分析しています。
中性子にはさまざまな用途がありますが、有害な中性子放射への曝露を最小限に抑えるために適切なシールドと安全対策を講じなければならないことに注意することが重要です。
