Нейтрони взаємодіють з електронами і ядрами. Нейтрони взаємодіють з електроном внаслідок того, що вони намагнічені. Але це взаємодія мізерно і не значно.
Велике значення має взаємодія нейтрона з ядром речовини. Ця взаємодія обумовлено наявністю ядерних сил.
Ядерні сили мають неелектричних природу. Вони діють на відстані меншій 10 -13 см. За величиною вони значно більше кулонівського відштовхування. Ядерні сили не є центральними, тобто не можуть бути описані простою функцією відстані.
Взаємодія нейтронів з речовиною проявляється при зіткненні нейтронів з ядрами атомів, що закінчується для нейтрона або відхиленням в поле дії ядерних сил від первісного напрямку, або поглинанням нейтрона ядром. При поглинанні утворюється складене ядро. Звільняється при поглинанні нейтрона енергія дорівнює енергії зв'язку нейтрона (тобто з - за дефекту маси). А також плюс кінематична енергія, принесена нейтроном, призводять атомне ядро в збуджений стан.
Після випускання складовим ядром нейтрона кінцеве ядро може знаходиться як в збудженому, так і в збудженому стані. Якщо збудженому пружне розсіяння, якщо ост. порушену неупругое відстані. Непружне розсіювання можливо не при будь-якої енергії нейтрона. А тільки за такої, якою відповідає енергія збудження, що перетворює енергію збудження складеного ядра на найнижчий рівень. (Положення рівнів залежить від маси ядер енергія нижніх рівнів - близько десятих часток 1МеВ, у легких - близько 1МеВ і більше) Тому неупругое розсіяння нейтронів на важких ядрах спостерігається при енергіях нейтронів на рівні кількох сотень кіловат електрики, а на легких - при енергіях більше 1МеВ . Середня енергія нейтронів, що випускаються при розподілі рівному 2Мев.
Для ефективного використання т.ч. ядерних реакторах їх енергія повинна бути зменшена в результаті зіткнення з атомними ядрами сповільнювача, тому що в реакторах як сповільнювачі використовують легкі матеріали, процес уповільнення нейтронів йде в основному за рахунок їх пружного розсіяння на ядрах сповільнювача. Наприклад, нейтрони з енергією меншою 4,5Мев на вуглеці відчувають тільки пружне розсіяння, тому що найнижчий рівень збудження ядра вуглецю ≈ 4,5Мев. При розсіянні 0 n 1 на ядрах простого водню непружного розсіяння нейтронів водню не спостерігається, тому що у ядра водню (протони) немає збуджених станів.
Крім розсіювання при взаємодії 0 n 1 з речовиною може відбуватися і поглинання 0 n 1 ядрами.
В результаті поглинання наступні реакції: 1) (n, # 947;); 2) (n, p); 3) (n, £); 4) (n, f)
1) Приклад радіоактивного захоплення:
92 U 238 + 0 n 1 → 92 U 239 + # 947 ;, а U 239 в результаті радіоактивних перетворень переходить в 94 Pu 239
2) Нейтрон вибиває протон, а сам залишається в ядрі. Протон віддачі сильно полізірует речовина
3) Наприклад: 5 В 10 + 0 n 1 → 3 Li 7 + £ Застосовується в лічильниках нейтронів в системі упр. реактором.
4) Реакція поділу. В основі уявлень про механізм розподілу лежить крапельна модель атомного ядра (при цьому атомне ядро уподібнює зарядженої краплі рідини)
При поглинанні нейтрона ядерна крапля деформується і переходить в коливальний рух. Якщо енергія порушеної ядра мала, то коливання загасають і ядерна крапля приймає свою первісну сферичну форму, а надлишкова енергія випускається у вигляді # 947; - квантів, нейтронів або інших частинок.
Якщо енергія збудження велика, то деформація ядра краплі призводить до множинного коливального процесу здатному подолати поверхневий натяг. В цьому випадку ядро ділиться, а осколки його під впливом кулонівських сил розлітаються з великою швидкістю. Виниклі при розподілі осколки гальмуються в ядерному паливі, а їх кінетична енергія перетворюється на теплову енергію, викликаючи нагрівання пального.
Захоплення нейтрона супроводжується поділом спостерігається практично тільки для найважчих ядер. При m> 100 при будь-якої енергії 0 n 1 можливий процес ділення. Однак розльоту осколків сильно перешкоджає потенційний бар'єр. Щоб його подолати, ядру потрібно повідомити енергію більшу енергії зв'язку осколків. Енергія, яку необхідно повідомити ядру, щоб воно могло розділитися, називають енергією активації.