Le proprietà uniche dei neutroni li rendono sonde ineguagliabili per la scienza dei materiali. Sebbene siano particelle, hanno una natura ondulatoria, con lunghezze d'onda nella stessa gamma delle lunghezze d'onda dei raggi X, e attraversano facilmente la materia solida. Come i raggi X, si rifrangono, diffrangono e interferiscono in modo costruttivo e distruttivo tra loro. A differenza dei raggi X, che interagiscono principalmente con le nubi di elettroni attorno agli atomi di un materiale, attraverso le forze elettromagnetiche, i neutroni interagiscono principalmente con i nuclei atomici, attraverso la forza nucleare forte; di conseguenza, possono essere utilizzati anche per determinare la composizione di un materiale, sia per elemento che per isotopo. I neutroni interagiscono con gli elementi leggeri con la stessa forza con cui interagiscono con gli elementi pesanti, a volte anche più forte, ed esistono molte possibilità per esperimenti di marcatura isotopica. Ad esempio, le tecniche di diffusione dei neutroni rilevano facilmente l’idrogeno, che è un obiettivo difficile o impossibile per la maggior parte degli altri metodi analitici. Distinguono inoltre l'idrogeno dal deuterio come la notte dal giorno.

Questo webinar descrive la combinazione di misurazioni elettrochimiche con la riflettometria neutronica, una tecnica analitica di superficie, per fornire informazioni compositive e strutturali su scala sub-nanometrica sulle superfici degli elettrodi sotto controllo elettrochimico che non sono ottenibili con nessun altro mezzo. Vengono forniti esempi illustrativi che utilizzano la riflettometria neutronica per monitorare la crescita della pellicola di ossido e l'assorbimento di idrogeno su titanio, zirconio e rame.

Una sessione interattiva di domande e risposte segue la presentazione.

James (Jamie) Noël è un elettrochimico e scienziato della corrosione la cui ricerca comprende studi sulla degradazione del combustibile nucleare e dei materiali dei contenitori per lo smaltimento permanente dei rifiuti di combustibile nucleare. Dirige un gruppo di ricerca ampio e diversificato che conduce ricerche sperimentali su molti aspetti della corrosione di rame, acciaio al carbonio, biossido di uranio, acciai inossidabili, leghe di nichel e altri materiali. I suoi partner di ricerca industriale includono la Nuclear Waste Management Organization (NWMO, Toronto), la Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Company (SKB, Svezia), la Cooperativa nazionale per lo smaltimento dei rifiuti radioattivi (Nagra, Svizzera), la Nuclear Waste Management Organization del Giappone (NUMO, Tokyo) e Canadian Nuclear Laboratories (CNL, Chalk River). Jamie ha conseguito una laurea e un master in chimica presso l'Università di Guelph e un dottorato di ricerca in chimica presso l'Università di Manitoba. Insegna corsi brevi ECS sui fondamenti dell'elettrochimica agli incontri semestrali della società, è stato fortemente coinvolto con la divisione Corrosione di ECS e il comitato educativo di ECS ed è redattore associato di Giornale della CORROSIONE. I suoi premi includono l'ECS RC Jacobsen e il Lash Miller Awards, Fellow of ECS e il Distinguished Research Professorship della Western University, il Faculty Scholar Award e il Florence Bucke Science Prize. È coautore di più di 130 articoli di riviste con referaggio, 50 documenti di atti di conferenze con referaggio, 20 rapporti commerciali e cinque capitoli di libri - e ha sparso alcuni neutroni lungo il percorso.

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