中子源包括,同位素中子源、加速器中子源和反应堆中子源。
放射性测井中用的镅铍中子源是同位素中子源,而井下中子发生器属于加速器中子源。自由中子是不稳定的,它可以衰变为质子放出电子和反电中微子,平均寿命只有15分钟,无法长期储存,需要由适当的产生方法源源供应。主要方法有以下3种:
①放射性同位素中子源。体积小 ,制备简单 ,使用方便。(a,n)中子源利用核反应9Be+a→12C+n+5.701兆电子伏特(MeV)将放射a射线的238Pu、226Ra 或241Am 同金属铍粉末按一定比例均匀混合压制成小圆柱体密封在金属壳中。( γ,n )中子源利用核反应中发出的 γ 射线来产生中子 ,有 24Na-Be 源,124Sb-Be源等。
② 加速器中子源 。利用加速器加速的带电粒子轰击适当的靶核,通过核反应产生中子,最常用的核反应有(d,n)、(p,n)和(γ,n) 等 ,其中子强度比放射性同位素中子源大得多。可以在很宽的能区上获得单能中子。加速器采用脉冲调制后,可成为脉冲中子源。
③反应堆中子源。利用原子核裂变反应堆产生大量中子。反应堆是最强的热中子源。在反应堆的壁上开孔,即可把中子引出。所得的中子能量是连续分布的。很接近麦克斯韦分布。采取一定的措施,可获得各种能量的中子束。中子源是能释放出中子的装置。根据中子的能量、中子通量、设备的大小、花费和政府的管制,这些装置在物理、工程、医药、核武器、石油勘探、生物、化学、核动力和其他工业中有着广泛的用途。