测定晶体结构的现代方法

3.中子衍射

X射线衍射和电子衍射是由于它们和原子轨道中的电子相遇所产生的相互作用，而中子的衍射则由不同的原因所产生。

(i)核散射，它是由中子与原子核中的质子或中子的作用所引起的，这种散射决定于(a)原子核的大小(它随原子量的增加仅缓慢地增大)和(b)原子核结构(由一种元素到下一种元素时，它呈现不定变化的关系)。例如氢原子也和钾原子一样地散射中子，但比钴原子的散射为强。这与X射线散射成明显的对比，X射线的散射是随原子核外的电子数增加而均匀地增大。

(ii)磁散射，它起因于中子的磁矩与所探讨的原子或离子的磁矩的作用，例如，Fe³⁺离子由于具有来成对的电子，可产生叠加于核散射的附加散射。磁散射可用以研究合金的磁性。

由原子反应堆所产生的中子，其能量有一定的范围。通过平行校正并单色化以后可得出狭中子束，其能量约相应于100pm的波长。通常经过单晶样品的散射后，使用充有¹⁰BF₃并与笔录仪相连的计数器，就可得出衍射图。

中子的衍射提供了化合物中氢原子的定位方法。它用以补充晶体的X射线研究，特别是用于水合物中水分子的定位和特性。