Нейтроногра́фия (от нейтрон и «граф» — пишу, также нейтронная спектроскопия) — дифракционный метод изучения атомной и/или магнитной структуры кристаллов, аморфных материалов и жидкостей с помощью рассеивания нейтронов.
Нейтрон был открыт Джеймсом Чедвиком в 1932 году, а уже в 1936 году было косвенно продемонстрировано, что как и другие элементарные частицы он проявляет волновые свойства и может дифрагировать на кристаллических решётках. Первые работы в области нейтронографии принадлежат итальянскому физику Энрико Ферми (1946—48). К 1950-м годам были также созданы тестовые реакторы, способные генерировать достаточно яркие потоки нейтронов, необходимые для проведения экспериментов по нейтронной спектроскопии. Были также проведены эксперименты, аналогичные эксперименту Дебая — Шеррера. Однако эти и ряд других работ носили отрывочный и неполный характер. В частности, не было подтверждено экспериментально предсказанные теоретически эффект теплового диффузного рассеяния[1][2].
В 1946 году в Ок-Ридже под руководством Эрнеста Воллана была впервые продемонстрирована непосредственная дифракция нейтронов. В качестве мишени были использованы природные поликристаллы хлорида натрия, а также лёгкая и тяжёлая вода. В том же году к этой группе присоединяется Клиффорд Шалл[3][4]. В 1949 году они значительно усовершенствовали свою установку, приделав к выходу второй спектрометр, разработанный специально для регистрации нейтронов (первый был переделан из рентгеновского спектрометра), а также использовав индиевые пластинки для фотографической регистрации нейтронных пучков. Это позволило им впервые получить нейтронную лауэграмму[5][6].
В 1951 году работы по планомерному изучению дифракции нейтронов были начаты в лаборатории Чок-Ривер (Канада). Именно там в 1952 году под руководством Бертрам Брокхауза был разработан первый трёхосный нейтронный спектрометр, позволивший совершить прорыв в нейтронной спектроскопии. Правда, в это время на используемом ими реакторе NRX случилась авария, и работы были возобновлены только в 1954 году. За эти два года, однако, были выращены большие монокристаллические слитки алюминия и свинца, позволившие создать монохроматор и спектрометр-анализатор с уникальными характеристиками. Удачная схема спектрометра и новые технологии позволило в короткие сроки получить большое количество совершенно новых результатов[7][8].
В 1994 году эти работы были отмечены Нобелевской премией по физике, вручённой К. Шаллу и Б. Брокхаузу (Э. Воллан не был награждён премией, поскольку скончался в 1984 году).