Chapitre 14
Diffraction des neutrons
et des électrons
Les techniques de diffraction des neutrons et des électrons par les cristaux sont complémentaires des méthodes de diffraction des rayons X. Le lecteur trouvera dans ce
chapitre quelques idées générales sur ces méthodes particulières de diffraction, mais
devra se reporter à des ouvrages spécialisés pour une étude plus approfondie.
14.1 DIFFRACTION DES NEUTRONS
14.1.1 Production et détection
Les neutrons produits au cours des réactions de fission dans un réacteur nucléaire
sont très rapides et possèdent une grande énergie. La longueur d’onde de De Broglie
associée l = h/mv est très faible et peu adaptée aux expériences de diffraction. On
fait donc passer le flux de neutrons dans un ralentisseur (eau lourde ou graphite) pour
les « thermaliser » par collisions. Les neutrons, ayant subi un grand nombre de collisions avec les atomes du modérateur, sont en équilibre thermique avec ces atomes et
leur énergie cinétique moyenne est liée à la température du milieu ralentisseur par la
relation :
1
2
m · v
2
=
3
2
k · T
La longueur d’onde moyenne est donc :
l =
h
mv
=
h 2
3m · k · T
=
25, 14
√
T
(l en Å, T en Kelvin)