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122 研究教學創新

中子繞射：揭示氫原子位置的關鍵技術

由於氫原子的質量極輕，使得傳統的 X 光繞射技術難以準

確定位氫原子，這是因為 X 光主要依靠與電子的互作用來描繪原
子結構，而氫原子僅有一個電子，電子密度極低，因此對 X 光

的散射效應很弱。相較之下，中子繞射則是透過中子與原子核的
相互作用來進行結構分析，這使得中子繞射在偵測輕元素（如氫

原子）時具有極大的優勢。為了解決氫原子難以定位的問題，我
們將晶體送往澳大利亞核子科學及技術組織（ANSTO）和美國

橡樹嶺國家實驗室（ORNL/SNS），利用中子光源進行繞射實驗，
中子光源能夠精確捕捉氫的原子核位置，讓我們得以揭示銅金屬

簇中氫負離子的具體位置。通過這些高精度的實驗，我們最終成
功確定了銅金屬團簇中氫原子的相對位置，這是進行後續催化應

用研究的關鍵一步。