Les propriétés uniques des neutrons en font des sondes inégalées pour la science des matériaux. Bien qu’il s’agisse de particules, elles ont une nature ondulatoire, avec des longueurs d’onde situées dans la même plage que les longueurs d’onde des rayons X, et traversent facilement la matière solide. Comme les rayons X, ils se réfractent, diffractent et interfèrent les uns avec les autres de manière constructive et destructrice. Contrairement aux rayons X, qui interagissent principalement avec les nuages ​​d'électrons autour des atomes d'un matériau, par l'intermédiaire de forces électromagnétiques, les neutrons interagissent principalement avec les noyaux atomiques, par l'intermédiaire de la forte force nucléaire ; par conséquent, ils peuvent également être utilisés pour déterminer la composition d’un matériau, à la fois par élément et par isotope. Les neutrons interagissent avec les éléments légers aussi fortement qu'avec les éléments lourds, parfois même plus fortement, et de nombreuses possibilités existent pour les expériences de marquage isotopique. Par exemple, les techniques de diffusion de neutrons détectent facilement l’hydrogène, qui constitue une cible difficile, voire impossible, pour la plupart des autres méthodes analytiques. Ils distinguent également l’hydrogène du deutérium comme la nuit du jour.

Ce webinaire décrit la combinaison de mesures électrochimiques avec la réflectométrie neutronique, une technique d'analyse de surface, pour fournir des informations compositionnelles et structurelles à l'échelle inférieure au nanomètre sur les surfaces d'électrodes sous contrôle électrochimique qui ne peuvent être obtenues par aucun autre moyen. Des exemples illustratifs utilisant la réflectométrie neutronique pour surveiller la croissance du film d'oxyde et l'absorption d'hydrogène sur le titane, le zirconium et le cuivre sont donnés.

Une session interactive de questions-réponses suit la présentation.

James (Jamie) Noël est un électrochimiste et scientifique en corrosion dont les recherches comprennent des études sur la dégradation du combustible nucléaire et des matériaux des conteneurs pour l'élimination permanente des déchets de combustible nucléaire. Il dirige un groupe de recherche vaste et diversifié qui mène des recherches expérimentales sur de nombreux aspects de la corrosion du cuivre, de l'acier au carbone, du dioxyde d'uranium, des aciers inoxydables, des alliages de nickel et d'autres matériaux. Ses partenaires de recherche industriels comprennent la Société de gestion des déchets nucléaires (SGDN, Toronto), la Société suédoise de gestion des combustibles et des déchets nucléaires (SKB, Suède), la Coopérative nationale pour l'élimination des déchets radioactifs (Nagra, Suisse), la Société de gestion des déchets nucléaires. du Japon (NUMO, Tokyo) et des Laboratoires Nucléaires Canadiens (CNL, Chalk River). Jamie est titulaire d'un baccalauréat et d'une maîtrise en chimie de l'Université de Guelph ainsi que d'un doctorat en chimie de l'Université du Manitoba. Il enseigne des cours de courte durée de l'ECS sur les principes fondamentaux de l'électrochimie lors des réunions semestrielles de la Société, a été fortement impliqué dans la division de corrosion de l'ECS et dans le comité de formation de l'ECS, et est rédacteur associé de Journal CORROSION. Ses prix comprennent les prix ECS RC Jacobsen et Lash Miller, Fellow de l'ECS, ainsi que la chaire de recherche distinguée de l'Université Western, le prix de chercheur universitaire et le prix scientifique Florence Bucke. Il a co-écrit plus de 130 articles de revues à comité de lecture, 50 actes de conférences à comité de lecture, 20 rapports commerciaux et cinq chapitres de livres – et a dispersé quelques neutrons en cours de route.

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• La source: https://physicsworld.com/a/neutron-reflectometry-electrochemistry-surface-and-interface-analysis/