· Наноматериалы

Структурные исследования в рамках развития синтеза новых наноматериалов, свойства которых определяются особенностями сторения на наноуровне, являются одним из самых перспективных направлений применения нейтронного рассеяния. Особое значениепри этом играет возможность одновременного использования изотопного замещения водород/дейтерий в исследуемом веществе и магнитного рассеяния нейтронов для изучения магнитных систем.

Поведение комплексных наноматериалов часто определяется ключевыми компонентами, которые присутствуют в очень малых объемных долях. Детальныеисследования внутренней структуры необходимы для изучения поведения отдельного компонента в многокомпонентных формоструктурах, таких как моющие средства, пищевые добавки, косметика и многие другие.

· Полимеры и эластомеры

Одно из самых перспективных направлений в современной химии и физике полимеров – создание магнитных композиционных полимеров, способных заменить обычные металлические магнитные материлы. Преимущества использования магнитных композиционных материалов обусловлены рядом факторов, таких как легкость обработки, небольшой вес и низкая себестоимость.

· Кристаллические материалы со специальными свойствами

Важнейшим фактором развития всех отраслей промышленности, энергетики,  медицины, информационных технологий является синтез новых наносистем и материалов с уникальными, заранее заданными свойствами, способных изменять свои свойства и структуру в зависимости от условий окружающей среды и контролируемых внешних воздействий.

Недавно были синтезированы новые оксидные материалы, обладающие целым рядом уникальных свойств, среди которых высокотемпературная сверхпроводимость, эффект колоссального магнетосопротивления, сегнетоэлектричество; они открывают широкие перспективы для их разнообразного технологического применения в энергетике, электронике, компьютерных технологиях. Нейтронографические исследования являются самым прецизионным методом структурного анализа материалов, содержащих легкие атомы. С их помощью удалось выявить микроскопический базис физических свойств этих соединений, основанный на уникальных особенностях кристаллической и магнитной структуры.

· Композиционные и керамические материалы

В современных технологиях зачастую требуется применение материалов с уникальным набором свойств, которыми не обладают отдельно взятые химические соединения. Решение данной проблемы достигается изготовлением композиционных и керамических материалов, состоящих из компонентов, которые по отдельности обладают необходимым набором свойств. Механические и другие свойства таких материалов в значительной степени зависят от характера распределения внутренних напряжений, связанных с межфазными границами, микротрещинами, дислокациями, точечными дефектами.

В последнее время интенсивно развивается нейтронная дифрактометрия внутренних напряжений. В отличие от традиционных методов, нейтроны могут проникать в материал на глубину до 2 – 3 см для сталей и до 5 см для алюминия. В случае многофазного материала (композиты, армированные материалы, керамики, сплавы) нейтроны дают информацию о распределении напряжений для каждой фазы отдельно.

· Инженерная диагностика

Большая глубина проникновения нейтронного излучения в вещество по сравнению с другими типами излучений дает широкие возможности нейтронной дифрактометрии внутренних напряжений для неразрушающего контроля объемных инженерных изделий из конструкционных материалов.

В процессе эксплуатации объемных инженерных конструкций и изделий вследствие воздействия циклических нагрузок происходит накопление остаточных напряжений, что вызывает потенциальную опасность разрушения отдельных деталей конструкции.

Определение остаточных напряжений с помощью методов рассеяния нейтронов имеет огромное значение как для диагностики готовых инженерных изделий, так и для отработки технологии создания инженерных изделий с повышенной износостойкостью.

· Молекулярная биология и фармокология

В последнее время методы нейтронного рассеяния все больше используются для решения биомедицинских проблем, в частности, связанных с переносом лекарственных препаратов в биологических средах. Внедрение лекарства в живой организм через кожный покров с помощью различных кремов и косметики является амбициозным направлением развития современной фармацевтики. Для транспортировки лекарств через кожный покров крайне важна информация о строении липидной мембраны Stratum Corneum, самого верхнего слоя эпидермиса кожи человека. В отличие от большинства биологических мембран, состоящих из фосфолипидов, основой данной мембраны являются церамиды, которые затрудняют проникновение лекарственных препаратов в организм человека через кожный покров.

Дифракция нейтронов позволяет с высокой точностью определять структуру мембраны Stratum Corneum и отслеживать проникновение в нее различных веществ.

· Геофизика и науки о Земле

Относительно новой областью применения нейтронных методов является геофизика и науки о Земле. Для предсказания землетрясений и извержений вулканов, изучения изменений рельефа земной поверхности и океанического дна, решения прикладных задач, например, обоснования выбора мест для строительства глубинных хранилищ радиоактивных отходов, необходима информация о деформациях и напряженном состоянии горных пород. Для получения этой информации в настоящее время широко используется нейтронографический текстурный анализ, который позволяет с высокой точностью исследовать кристаллографические текстуры относительно больших крупнозернистых образцов горных пород, т.е. дает информацию о преимущественнойпространственной ориентировке кристаллических решеток зерен по всему минеральному ансамблю.

Взято из открытых источников.