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Neutronen - Isotope Druckversion
 

Neutronen "sehen" verschiedene Isotope einer atomaren Spezies auf verschiedene Art und Weise. Durch Isotopenaustausch können deshalb bestimmte Atome oder Moleküle markiert oder ausgeblendet werden.

Unterschiedliche Isotope desselben Atoms unterscheiden sich in der Masse des Atomkerns. Da die Neutronen vor allem am Atomkern gestreut werden, lassen sich diese Unterschiede mit Neutronen gut abbilden.

Das Streuvermögen eines Atomkerns wird durch seine Streulänge b beschrieben. Die Streulängen von Wasserstoff und dem schwereren Isotop Deuterium unterscheiden sich besonders stark. Durch partielle Deuterierung kann man einzelne Moleküle oder Teile von ihnen unter ihresgleichen hervorheben und damit komplexe Strukturen entschlüsseln. Diese Möglichkeit, den Kontrast auch bei leichten Atomen zu manipulieren (Kontrastvariation), ist eine spezifische Eigenschaft der Neutronen, deren Bedeutung in der Zukunft vermutlich noch zunehmen wird, denn für die Anwendung werden Systeme nicht nur chemisch, sondern immer häufiger durch Kombination vieler Komponenten für spezielle Aufgaben optimiert. Klassische Anwendungsgebiete der Kontrastvariation sind die Biologie und Medizin.

Kontrastvariation
Quelle: FZ Jülich

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