Neutronen können nicht nur eine Menge Energie transportieren - sie sind obendrein auch noch elektrisch neutral. Daher ist es nicht so einfach, Neutronen abzuschirmen.

Moderieren, wegfangen, Gammastrahlung absorbieren

Neutronenstrahlung wird deshalb in drei Schritten unschädlich gemacht. Erstens: Man bremst die Neutronen ab, indem man sie - wie beim Billard - mit Teilchen möglichst gleicher Masse zusammenstoßen lässt. Dabei verlieren sie Energie und werden langsamer. Diese energiearmen Neutronen reagieren mit geeigneten Materialien, die sie "einfangen". Und weil dabei unter Umständen Gammastrahlung entsteht, muss man die in einem dritten Schritt abschirmen.

So genannte „Coulomb-Wechselwirkungen“ – also elektromagnetische Wechselwirkungen, wie sie zum Beispiel bei Alpha- oder Betastrahlung auftritt, die auf Elektronen in Materie trifft – können Neutronenstrahlung nicht aufhalten, weil die Neutronen nicht elektrisch geladen sind. Sie werden ihre Energie daher zunächst in erster Linie durch Stöße gegen Atomkerne los. Der Energieübertrag beim Stoß ist dann am Größten, wenn die beiden Stoßpartner gleich schwer sind.

Daher sind solche Stoffe gut zum Bremsen geeignet, die viele einzelne Protonen enthalten: Protonen haben fast genau die gleiche Masse wie Neutronen. Man braucht also wasserstoffhaltige Verbindungen. Wie das aussieht zeigt uns die folgende Animation.

Wenn die Neutronen hinterher langsam genug sind, können sie von bestimmten Materialien eingefangen werden.