A neutronsugárzás nukleáris reakciók során lép fel (nukleáris reaktorokban, ipari és laboratóriumi létesítményekben, nukleáris robbanások során). A szabad neutron instabil, elektromosan semleges részecske, élettartama körülbelül 15 perc (880,1 ± 1,1 másodperc [1] ).
Rugalmatlan kölcsönhatások esetén másodlagos sugárzás keletkezik, amely töltött részecskékből és gamma-sugárzásból is állhat .
Rugalmas kölcsönhatásokkal az anyag szokásos ionizációja lehetséges. A neutronok áthatoló ereje nagyon magas a töltés hiánya és ennek következtében az anyaggal való gyenge kölcsönhatás miatt. A neutronok áthatoló ereje az energiájuktól és az anyag atomjainak összetételétől függ, amellyel kölcsönhatásba lépnek. A neutronsugárzás feles csillapítási rétege könnyű anyagoknál többszörösen kisebb, mint a nehézeknél. A nehéz anyagok, például a fémek, rosszabbul gyengítik a neutronsugárzást, mint a gamma-sugárzás. Hagyományosan a neutronokat a kinetikus energiától függően gyorsra (10 MeV-ig), ultragyorsra, közepesre, lassúra és termikusra osztják. A lassú és termikus neutronok nukleáris reakciókba lépnek, amelyek stabil vagy radioaktív izotópok képződését eredményezik.
A gyors neutronokat bármely atommag rosszul nyeli el, ezért moderátor-abszorber kombinációt alkalmaznak a neutronsugárzás elleni védelemre. A legjobb moderátorok a hidrogéntartalmú anyagok. Általában vizet, paraffint , polietilént használnak . Moderátorként berilliumot és grafitot is használnak . A mérsékelt neutronokat a bór- és kadmiummagok jól elnyelik .
Mivel a neutronsugárzás abszorpciója gamma-sugárzással jár, ezért különböző anyagokból készült többrétegű képernyők alkalmazása szükséges: ólom - polietilén, acél - víz stb. Bizonyos esetekben nehézfém-hidroxidok vizes oldatai, például vas Fe, neutron- és gamma-sugárzás egyidejű elnyelésére szolgálnak.(OH) 3 .
A radioaktív sugárzás a besugárzott közeggel kölcsönhatásba lépve különböző előjelű ionokat képez . Ezt a folyamatot ionizációnak nevezik, és a hélium atommagok (α-részecskék), elektronok és pozitronok (β-részecskék), valamint töltetlen részecskék (testes és neutronsugárzás), elektromágneses / foton (röntgen [karakterisztikus és bremsstrahlung] és γ-sugárzás) és egyéb sugárzások. Az emberi érzékszervek egyik ilyen típusú radioaktív sugárzást sem érzékelik.
A neutronsugárzás az atommag elektromosan semleges részecskéinek árama. A neutron úgynevezett másodlagos sugárzása, amikor bármilyen atommaggal vagy elektronnal ütközik, erős ionizáló hatást fejt ki. A neutronsugárzás csillapítását hatékonyan hajtják végre a könnyű elemek, különösen a hidrogén atommagjain, valamint az ilyen atommagokat tartalmazó anyagokon - víz, paraffin, polietilén stb.
Védőanyagként gyakran használnak paraffint, amelynek vastagsága a Po-Be és Po-B neutronforrások esetében körülbelül 1,2-szer kisebb lesz, mint a vízpajzs vastagsága. Megjegyzendő, hogy a radioizotóp forrásokból származó neutronsugárzást gyakran γ sugárzás kíséri, ezért ellenőrizni kell, hogy a neutronárnyékolás védelmet nyújt-e a γ sugárzás ellen is. Ha nem adja meg, akkor a védelembe nagy rendszámú alkatrészeket (vas, ólom) kell bevinni.
Külső besugárzásnál a főszerep a gamma- és neutronsugárzásé. Az alfa- és béta-részecskék jelentik a fő károsító tényezőt a magrobbanás során a hasadási termékek, hasadóanyag-maradványok és reaktivált anyagok által képződött radioaktív felhőkben, de ezeket a részecskéket a ruházat és a bőr felszíni rétegei könnyen felszívják. A lassú neutronok hatására a szervezetben indukált radioaktivitás jön létre, amelyet sok Japánban sugárbetegségben elhunyt ember csontjaiban és más szöveteiben találtak .
A neutronbomba elsősorban erőben különbözik a nukleáris fegyverek "klasszikus" típusaitól – az atom- és hidrogénbombáktól. Körülbelül 1 kt TNT hozama van , ami 20-szor kisebb, mint a Hirosimára ledobott bomba teljesítménye, és körülbelül 1000-szer kisebb, mint a nagy (megatonnás) hidrogénbombáké. A neutronbomba robbanása által keltett lökéshullám és hősugárzás 10-szer gyengébb, mint egy Hirosima típusú atombomba légi robbanásánál. Tehát egy neutronbomba felrobbanása 100 m magasságban a föld felett csak 200-300 m sugarú körben okoz pusztítást A gyorsneutronok sugárzása, amelyek fluxussűrűsége a neutronbomba robbanásakor 14 alkalommal magasabb, mint a "klasszikus" atombombák felrobbanásakor. A neutronok megölnek minden élőlényt 2,5 km-es körzetben. Mivel a neutronsugárzás rövid élettartamú radioizotópokat hoz létre , a neutronbomba robbanásának epicentruma – készítői szerint – már 12 óra elteltével is „biztonságosan” megközelíthető. körülbelül 7 km-es sugarú radioaktív anyagokkal hosszú ideig.