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Explanation

利用原子核反应堆裂变产生的热中子束与试样中的原子核发生弹性或非弹性散射。根据散射中子束的角分布和能量变化研究试样分子结构和动力学特征的一种实验手段，试样可为固体或液体，用于结构分析时，由于中子与试样的原子核的散射是核力散射，元素的中子散射长度与原子序数无关。同一元素不同同位素的中子散射长度不同，所以在确定轻元素（如锂、氢）的原子位置，区分原子序数相近的不同元素（如铁、钴、镍）和同一元素不同同位素的原子位置有独特功能。中子有磁矩，与固体中的磁性原子核除核力散射外，还存在磁散射，故可确定固体中磁性原子的分布和磁矩大小。此外热中子束中有丰富的长波长中子，中子的小角衍射经常用于大分子聚合物和生物分子的结构分析。热中子的能量与固体或液体动力学过程产生的元激发（如声子、自旋波）的能量处于同一数量级，若中子从非弹性散射获得或损失一定的能量就同时在固体或液体中消灭和产生了若干元激发，故测量中子在散射前后的动量、能量变化可以确定试样的元激发谱，用一定的物理模型，还可计算出固体和液体的能谱及其他动力学特征量。