Dispersión inelástica de neutrones
Keywords: Dispersión inelástica de neutrones, Deuterio, Espectroscopia, Espín, Fotón, Gramo, Kelvin, Laboratorio, Longitud de onda
La dispersión inelástica de neutrones es una técnica espectroscópica que utiliza neutrones en lugar de fotones. Esto hace posible la exploración de las propiedades magnéticas, al tener los neutrones espín. Por otra parte, conlleva una serie de dificultades particulares:
- La obtención y manejo de neutrones sólo es posible, como se ha explicado, por medio de instalaciones especializadas. Así pues, es inviable la realización de experimentos de dispersión inelástica de neutrones en un laboratorio universitario corriente. Es necesario, por tanto, solicitar tiempo de uso en alguno de los pocos centros que dispone de estas instalaciones, y desplazarse hasta allí con la muestra.
- La interacción de un neutrón con un momento magnético es muy improbable, de forma que la inmensa mayoría atraviesa la muestra en vano. Como aumentar la potencia del haz tiene un gran coste, pues ésta depende del reactor nuclear y de la guía especial que conduce a los neutrones, la opción más viable para mejorar la relación señal/ruido es utilizar una gran cantidad de muestra. En la práctica, se usa una masa del orden de 2-20 gramos.
- Por la misma causa, es preciso recoger datos durante varias horas para cada muestra, ya que, de otro modo, la relación señal-ruido es insuficiente para extraer conclusiones. Usualmente, se toman entre 3 y 6 horas de datos para cada temperatura (por ejemplo, 2, 10 y 30 Kelvin) y para cada longitud de onda (por ejemplo, 4.1 y 5.9 Angström).
- Como complicación adicional, la interacción de los neutrones con los protones (núcleos del 1H) es muy intensa, de forma que las muestras que contienen cantidades apreciables de 1H dispersan muy intensamente el haz de neutrones, perdiendo mucha calidad el espectro. Esto, en la práctica, nos obliga al uso de muestras completamente deuteradas, en las que la proporción de átomos de 1H sea mínima.