海王星

[拼音]：lengzhongzi he chaolengzhongzi

[英文]：cold neutron and ultra-cold neutron

用溫度作低能區中子能量範圍劃分的一種習慣說法。在媒質中，中子通過同原子核等粒子的碰撞，達到熱平衡時，其能譜服從溫度接近於媒質溫度的麥克斯韋分佈。因此，中子的能量也可以用溫度來表示。如，室溫(293.6K)熱中子的最可幾能量為0.0253eV。一般把能量低於 5×10-3eV的中子叫做“冷中子”。在冷中子中，能量在10-4eV(約1K)～10-7eV(約10-3K)的中子叫做甚冷中子，能量小於10-7eV 的中子叫做超冷中子。中子譜低能端能量分佈可以用麥克斯韋分佈近似，能量E<

早在1947年，E.費密等就利用氧化鈹晶體過濾反應堆中子的方法來獲得冷中子。60年代以後，隨著高通量反應堆的建立及有關技術的進步，甚冷中子和超冷中子的研究及其可能的應用受到了較大的注意。

冷中子能量低，其波動特性比熱中子更明顯。 5×10-3eV的中子德布羅意波波長約為0.4nm，10-4eV的中子波長約為2.9nm，10-7eV的中子波長約為90.4nm。冷中子的衍射特性用於線度同其波長相近的微觀和亞微觀結構研究上。例如冷中子小角散射可研究晶體缺陷和磁疇結構。除了凝聚態物理外，在化學和生物學上冷中子也是有用的工具。

目前冷中子裝置大多建立在反應堆上。常常用一個放在反應堆活性區或反射層的“冷源”（充滿液氫的容器）來獲得較多的冷中子，然後用導管把它們從反應堆內引到較遠的地方進行實驗。冷中子波在一些媒質分介面上掠入射時具有全反射的特性，其臨界角同中子能量及媒質成分有關。因此可以用一種彎曲度不太大的管子（稱為中子導管）把它們傳輸到幾十米遠處而很少損失。冷中子的探測方法與熱中子大體相同。

超冷中子在某些媒質分介面上，即使垂直入射也具有全反射特性（即臨界角達到 90°），因此可以被貯存在特製的容器中（稱為中子瓶）。中子瓶的實驗裝置已被初步研製成功，但貯存時間還小於預期值，其原因可能主要是容器內表面微量雜質的影響。超冷中子的速度小於4m/s，可以利用重力場和機械裝置改變其能量。超冷中子還可以用磁場進行聚焦、加速或減速，因而也可被貯存在磁場中（磁中子貯存環），其優點是不受器壁的影響。

利用超冷中子及其貯存特性，有可能進行某些獨特的精密實驗。例如測定中子半衰期、測定中子電偶極矩以及檢驗電荷—宇稱—時間 (CPT)守恆律的破壞問題等。

參考書目

L. Koester and A. Steyerl， Neutron Physics，Springer-Verlag， Heidelberg， 1977.