中子活化 中子活化指將樣品用中子照射后樣品中原子經中子俘獲而變得具有放射性的過程俘獲中子後的原子核通常會立即衰變釋放出中子質子或阿爾法粒子同時生成新的活化產物這些活化產物半衰期或長或短從幾秒鐘到幾十年都有可能核素鈷就是通過中子俘獲反應在核反應堆中製備  Co  n   Co 鈷釋放出電子和伽馬射綫衰變成鎳半衰期為年因爲其天然同位素鈷丰度為且容易獲得因此鈷成爲一種易得有效的放射源廣泛用於放射性治療 某些核素俘獲中子后會發生核裂變輕元素中只有鈹能吸收快中子發生這樣的裂變  Be  n   He   n  energy 在中子通量高的地方比如在核反應堆中中子活化會引起材料的腐蝕反應堆的内襯材料必須定時更換換下來的内襯必須按照低放射性廢物處理某些材料不易活化所以合理選擇内襯材料可以減輕腐蝕問題降低洩露風險 某些元素極難以中子活化因爲它們俘獲中子之後會變成更重但穩定的核素這類元素包括氫氦碳氮氧氖硅鈦鉻鉄和鉑鎂氪和水銀俘獲中子之後要麽生成長壽核素要麽只有低於的原子受到活化要活化這些元素中子通量必須足夠高這些性質具有重要的實用意義比如蒸汽和水只有在溶解了放射性溶質或與放射性物質混合后才會有放射性因爲水很難活化只要蒸餾便可以除去放射性污染同理生命過程中的大部分分子都很難被中子活化當然這並不是說生物體可以抵抗中子輻射 中子活化的實際應用是中子活化分析一種高靈敏度的痕量分析方法如果用高通量中子流如核反應堆中通量約為ncmsec約可檢測至 ppb的濃度加速器所生的低通量快中子也可檢測約 ppm濃度實際應用中檢測靈敏度應隨實驗的條件以及被測核素而有所不同中子活化分析還很少需要或不需要樣品製備環節對於複雜物質的分析得心應手最後中子活化分析是一種無損分析法可以做表面和微區分析因此可以用來分析古董藝術品以及法醫鑑定這種分析方法是年由喬治德海韋西George Hevesy和希爾德李維Hilde Levi首創