中子 活化指将样品用中子照射后，样品中 原子 经 中子俘获 而变得具有放射性的过程。俘获中子后的原子核通常会立即 衰变 ，释放出中子、 质子 或阿尔法粒子同时生成新的 活化 产物。这些活化产物 半衰期 或长或短，从几秒钟到几十年都有可能。 核素 钴60 就是通过中子俘获反应在 核反应堆 中制备。
简介
中子活化过程中，某些核素俘获中子后会发生核裂变。例如，轻元素中的铍-9能吸收快中子，发生裂变反应生成两个阿尔法粒子和额外的中子，同时释放能量。在 中子 通量高的环境中，如核反应堆，中子活化会引起材料的腐蚀。因此，反应堆的内衬材料必须定时更换，且换下来的内衬需按照 低放射性废物 处理。选择不易活化的材料作为内衬可以减轻腐蚀问题，降低泄露风险。
某些元素极难以中子活化，因为它们俘获中子后会变成更重但稳定的 核素 。这类元素包括氢、氦、碳、氮、氧、 、硅、钛、铬、铁和铂。例如，镁、 和 汞 俘获中子后，要么生成长寿核素，要么只有低于10%的 原子 受到 活化 。要活化这些元素， 中子 通量必须足够高。这些性质在实际应用中非常重要，例如，水和蒸汽只有在溶解了放射性 溶质 或与放射性物质混合后才会有放射性。由于水很难活化， 蒸馏 可以有效去除 放射性污染 。同样，生命过程中的大部分分子也很难被中子活化，但这并不意味着生物体能抵抗 中子辐射 。
中子活化的一个重要应用是 中子活化分析 （ naa ），这是一种高灵敏度的痕量分析方法。使用高通量中子流（如 核反应堆 中的通量约为10^11~10^14 n/cm^2/sec）可以检测到0.1 ppb的浓度，而 加速器 产生的低通量快中子也能检测到约1 ppm的浓度。检测灵敏度会根据实验条件和被测 核素 而有所不同。中子活化分析很少需要或不需要样品制备，适合复杂物质的分析。作为一种“无损”分析法，它可以进行表面和微区分析，因此适用于古董、艺术品以及法医鉴定等领域。这种分析方法最早由 乔治·德海韦西 （George Hevesy）和希尔德·李维（Hilde Levi）在1936年提出。
钴60 的制备是中子活化的一个例子，其反应方程式为：59 27Co + n → 60 27Co。钴-60通过释放 电子 和 γ射线 衰变 成 -60，其 半衰期 为5.27年。由于钴-59的天然 同位素 丰度 为100%且容易获得，钴-60成为一种易得、有效的 放射源 ，广泛用于放射性治疗。