中性子の方向を変化させる方法

飛んでい電子は電荷を帯びているので、電気を掛けたら、飛んでいく方向を変化させることができそうに思えます。
中性子は電荷を持っていませんがスピンをしてます。磁場を掛けたら、飛んでいく方向を変化させることは出来るのでしょうか？

質問者からの補足コメント

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  電子や陽子を電場を掛けて速度をどんどん上げていく加速器はありますが、磁場を変化させて中性子の速度を上げる中性子加速器はないのでしょうか？
  中性子は、相手の物質に対してクーロン反発力を受けないので、相互作用しやすいような気がします。

    補足日時：2017/12/21 11:47

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  中性子って謎ですね。素のままだと１５分で崩壊するが、原子核で陽子と結合していると安定する。

    補足日時：2017/12/21 11:49

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  う～ん、よくわからないです。
  
  http://www.nucl.phys.titech.ac.jp/presen/data/co …

    補足日時：2017/12/21 19:44

No.1 ベストアンサー 回答者： rnakamra 回答日時： 2017/12/21 10:18

できます。

一様でない磁場中に中性子を置くと磁場の勾配に応じて力を受けます。
もちろんスピンの向きで動く向きは逆になります。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。
何となくわかりました。
更に詳しくわかりやすく説明しているHPや本はないでしょうか？

お礼日時：2017/12/21 11:24

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2017/12/21 12:47

No.2です。

「お礼」に書かれたことについて。

＞下記HPを見ますと「中性子ビームは磁場中を通過することによりそのスピンの状態や軌道の変化を起こす」って書いてます。
＞これは方向を変えられることではないでしょうか？

なるほど、最近はそんな研究も進んでいるのですね。
スピンの状態によって「回転力」を与えるのが確かです。
ただし、その力はごくわずかなものだと思います。

下記には加減速を制御して「集束」させることに成功したことも書かれていますね。
http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/archives/4957

ここに書かれている通り、つい最近までは
「しかし中性子は電荷を持っていないため電場や磁場による運動の制御が難しく、利用効率が高くありませんでした。」
というのが一般通念でした。
No.2の回答は、その「古い」通念でのものでしたね。失礼しました。

＞中性子は、相手の物質に対してクーロン反発力を受けないので、相互作用しやすいような気がします。

いいえ、クーロン反発力も引力も受けないので、相互作用をしにくいのです。そのために「透過力」が大きいです。
相互作用は、主に「原子核との衝突」ということになります。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。
＞「しかし中性子は電荷を持っていないため電場や磁場による運動の制御が難しく、利用効率が高くありませんでした。」
私もそのように思っていました。
しかし、中性子は電荷がないのに、なぜ回転（スピン）して磁場が発生するのでしょうか？不思議です。
そのほかにも不思議はあります。

http://www.nikkei-science.com/?p=49885

お礼日時：2017/12/21 17:30

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2017/12/21 10:23

＞磁場を掛けたら、飛んでいく方向を変化させることは出来るのでしょうか？

できません。電気的に中性なので、電場、磁場では方向を変えられません。

中性子の運動方向を変えるには、弾性衝突で運動量変化が最も大きい「水素原子核」（陽子）に衝突させることでしょうか。どっち方向に跳ね返るかは制御できませんが。
もちろん、それ以外の原子核であっても方向は変えられます。

一般には、望む方向の中性子を得たい場合には
「衝突・散乱」＋「コリメーター」（通常は「遮へい体」に一方向の穴をあけて、穴の軸方向だけの中性子を通過させる）
を使うと思います。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。
下記HPを見ますと「中性子ビームは磁場中を通過することによりそのスピンの状態や軌道の変化を起こす」って書いてます。
これは方向を変えられることではないでしょうか？

https://www.jrias.or.jp/books/pdf/201504_TENBO_S …

お礼日時：2017/12/21 11:29