ન્યૂટ્રૉન પ્રગ્રહણ (neutron capture) : લક્ષ્ય (target) ન્યૂક્લિયસ ઉપર ન્યૂટ્રૉનનું પ્રતાડન (bombardment) કરતાં, ન્યૂટ્રૉન શોષાઈ જવાની પ્રક્રિયા. વિદ્યુતભારિત કણ પરમાણુ સાથે અથડાય ત્યારે તે પરમાણુમાં સૌથી બહારની કક્ષામાં આવેલા ઇલેક્ટ્રૉન સાથે આંતરક્રિયા કરીને, તેને પરમાણુની બહાર ધકેલી દે છે. પરિણામે વિદ્યુત-તટસ્થ પરમાણુ ધન આયન બને છે. આ સમગ્ર પ્રક્રિયા દરમિયાન લક્ષ્ય-કણ અને અથડાતા કણ વચ્ચે વિદ્યુતનું આકર્ષણ કે અપાકર્ષણ બળ પ્રવર્તે છે, જે વ્યસ્ત વર્ગના નિયમને અનુસરે છે, પરંતુ ન્યૂટ્રૉન, જે વિદ્યુતભાર-રહિત છે તે પરમાણુ સાથે અથડાય ત્યારે સામાન્ય રીતે આ પ્રમાણે બનતું નથી. ન્યૂટ્રૉન ન્યૂક્લિયસની એકદમ નજીક આવે એટલે કે તેમની વચ્ચેનું અંતર આશરે 10–15 મી.ના ક્રમનું થાય ત્યારે તેમની વચ્ચે આકર્ષણબળ પ્રવર્તે છે. આ પ્રકારની આંતરક્રિયા ટૂંકી અવધિ(short range)ની ગણાય છે. ન્યૂક્લિયસ અને ન્યૂટ્રૉન વચ્ચે ટૂંકી અવધિની આંતરક્રિયા થાય ત્યારે ન્યૂટ્રૉનનું શોષણ થાય છે. આવી આંતરક્રિયાને સંઘાત કહે છે, જે સ્થિતિસ્થાપક (elastic) કે અસ્થિતિસ્થાપક (inelastic) હોઈ શકે. સ્થિતિસ્થાપક સંઘાતમાં ઊર્જા અને વેગમાનના સંરક્ષણ-નિયમ અનુસાર ન્યૂટ્રૉનનું પ્રકીર્ણન (scattering) થાય છે. સંઘાત અનુભવતો ન્યૂટ્રૉન થોડીઘણી ઊર્જા લક્ષ્ય-ન્યૂક્લિયસને આપે છે. ન્યૂટ્રૉનની સરખામણીમાં લક્ષ્ય-ન્યુક્લિઅસ ઘણી ભારે હોય તો સંઘાત દરમિયાન ઝડપી ન્યૂટ્રૉનની ઊર્જામાં થોડોક ઘટાડો થાય છે, પરંતુ લક્ષ્ય-ન્યૂક્લિયસ હલકી હોય તો તેની ઊર્જામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે. આમ, હાઇડ્રોજનયુક્ત હલકાં દ્રવ્યોમાંથી ન્યૂટ્રૉન પસાર થાય ત્યારે તે ધીમો પડી જાય છે.
લક્ષ્ય-ન્યૂક્લિયસ તેની આસપાસ અમુક ક્ષેત્ર અથવા વિસ્તાર ધરાવે છે. તેમાં થઈને ન્યૂટ્રૉન પસાર થાય ત્યારે તેમની વચ્ચે આંતરક્રિયા થાય છે. આંતરક્રિયા અથવા સંઘાત માટે જરૂરી ન્યૂનતમ અસરકારક ક્ષેત્રને આડછેદ (cross-section) કહે છે. બીજી રીતે, સંઘાતની સંભાવના માટેના જરૂરી ક્ષેત્રફળને પણ આડછેદ કહે છે.
ન્યૂટ્રૉનની કિરણાવલીને દ્રવ્યમાંથી પસાર કરવામાં આવે ત્યારે ન્યૂટ્રૉનનું પ્રગ્રહણ થવાની શક્યતા રહે છે. ન્યૂટ્રૉનનું ન્યૂક્લિયસ વડે પ્રગ્રહણ થાય તે માટે તેમની વચ્ચેનું અંતર (d) ન્યૂનતમ હોવું જરૂરી છે. ન્યૂટ્રૉનના પ્રગ્રહણ માટે ન્યૂક્લિયસ, અસરકારક આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવે છે. પ્રગ્રહણ-આડછેદને 
વડે દર્શાવવામાં આવે છે. અહીં 6ને પ્રેરણ (activation) આડછેદ કહે છે અને તેનું મૂલ્ય આપાત થતા ન્યૂટ્રૉનની ઊર્જા અને લક્ષ્ય-ન્યૂક્લિયસના પ્રકાર ઉપર આધારિત હોય છે. ખાસ કરીને જ્યારે ન્યૂટ્રૉનની ગતિઊર્જા, ન્યૂક્લિયસની ધરાવસ્થા(ground state)-ઊર્જા અને કોઈ પણ ઉત્તેજિત અવસ્થા(excited state)ની ઊર્જા વચ્ચેના તફાવત જેટલી થાય, ત્યારે આડછેદનું મૂલ્ય વધુ હોય છે. આવી સ્થિતિને અનુનાદ (resonance) કહે છે.
ન્યૂક્લિયર પ્રક્રિયાઓમાં આડછેદનો ખ્યાલ મહત્ત્વનો અને ઉપયોગી છે. પરમાણુ ઇલેક્ટ્રૉન અને આયન વચ્ચે થતી આંતરક્રિયામાં પણ તેનો ઉપયોગ થાય છે. આડછેદનું માપન ક્ષેત્રફળમાં થાય છે અને તેનો એકમ મી.2 અથવા બાર્ન છે. (1 બાર્ન = 10–28m2).
પરમાણુની ન્યૂક્લિયસનો પરમાણુ ક્રમાંક Z (પ્રોટૉનની સંખ્યા) વધે, તેમ ઝડપી ન્યૂટ્રૉન માટે પ્રકીર્ણન-આડછેદ પણ વધે છે. સ્થિતિસ્થાપક સંઘાત બે પ્રકારના હોય છે : (1) અંશત: (partial) સંઘાત, જેમાં ન્યૂટ્રૉનનું અનિયમિત પ્રકીર્ણન થાય છે. જેની સાથે તે અથડાય તે ન્યૂક્લિયસમાં આંતરિક ફેરફાર થાય છે. તેથી તે ઊર્જાની ઉચ્ચ ઉત્તેજિત અવસ્થા પ્રાપ્ત કરે છે. (2) સંપૂર્ણ (total) સંઘાત, જેમાં ન્યૂક્લિયસ વડે ન્યૂટ્રૉનનું પ્રગ્રહણ થતાં તેનું વાસ્તવમાં રૂપાંતરણ થાય છે. આ પ્રકારના અસ્થિતિસ્થાપક સંઘાતને પ્રગ્રહણ-પ્રક્રિયા (capture-process) કહે છે અને તે ન્યૂટ્રૉન વડે થતા તત્ત્વાંતરણ(transmutation)માં મહત્ત્વનો ભાગ ભજવે છે.
પ્રગ્રહણ-આડછેદનો પદ્ધતિસર અભ્યાસ એન્રિકો ફર્મી અને તેમના સાથીઓએ 1934માં કર્યો હતો. ચાંદી અને રોડિડિયમ જેવાં તત્ત્વોની આસપાસ પાણી કે પૅરેફિન જેવાં હાઇડ્રોજનયુક્ત દ્રવ્ય રાખવામાં આવે તો ન્યૂટ્રૉનપ્રેરિત ક્રિયાશીલતા એકદમ વધી જાય છે. આવી અસરને ફર્મી ઘટના કહે છે. અહીં હાઇડ્રોજનયુક્ત દ્રવ્યના પ્રોટૉન સાથે સ્થિતિસ્થાપક સંઘાતને કારણે ધીમા પડતા ન્યૂટ્રૉન માટે પ્રગ્રહણ-આડછેદ, ઝડપી ન્યૂટ્રૉનના પ્રગ્રહણ-આડછેદ કરતાં ઘણો વધારે હોય છે. ફર્મીને એવું પણ જણાયું કે ન્યૂટ્રૉનના વિકિરણ પ્રગ્રહણ(radiative capture)ને કારણે લક્ષ્ય-ન્યૂક્લિયસનું સમસ્થાનિકમાં રૂપાંતર થાય છે. આ સાથે ફર્મીએ તે પણ નોંધ્યું કે આવા તત્ત્વમાં ધીમા ન્યૂટ્રૉનનું સહેલાઈથી શોષણ થાય છે.
ડનિંગ અને પેગ્રામે ધીમા ન્યૂટ્રૉન માટે પ્રગ્રહણ-આડછેદનો 1935માં પદ્ધતિસર અભ્યાસ કર્યો. તેમનાં પરિણામોનો સારાંશ આ પ્રમાણે છે : આડછેદનું મૂલ્ય જુદાં જુદાં તત્ત્વોના સંદર્ભમાં અનિયમિત રીતે બદલાય છે. આ મૂલ્યના ફેરફારમાં કંઈક અંશે આવર્તકતા (periodicity) પ્રવર્તે છે. કૅડમિયમ અને વિરલ મૃદ્-તત્ત્વ (rare earth element) માટે σ નું મૂલ્ય 3000 × 10–28 m2 અને લઘુ તથા કેટલાંક તત્ત્વો માટે 0.1 × 10–28 m2થી પણ ઓછું મળે છે.
કેટલાક કિસ્સાઓમાં ન્યૂક્લિયસના વ્યાસ કરતાં વધારે આડછેદનું અસ્તિત્વ તરંગયાંત્રિકી(wave-mechanics)ને આધારે સમજાવી શકાય છે. તરંગયાંત્રિકી મુજબ ઓછી ઝડપના ન્યૂટ્રૉન માટે પ્રગ્રહણ-આડછેદ તેના વેગ(υ)ના વસ્તુપ્રમાણમાં હોય છે. એટલે કે ન્યૂટ્રૉન માટે આડછેદ 
થાય છે. બીજી રીતે, ધીમા ન્યૂટ્રૉનના પ્રગ્રહણની સંભાવના, ન્યૂક્લિયસની સાથે આંતરક્રિયા માટે મળતા સમયના સમપ્રમાણમાં હોય છે. ધીમા ન્યૂટ્રૉન માટે પ્રગ્રહણની સંભાવના વધુ હોય છે. આ નિયમ ચાંદી અને બોરોનના કિસ્સામાં પ્રાયોગિક રીતે બંધ બેસે છે; પણ કૅડમિયમના પ્રાયોગિક પરિણામ સાથે તેનો મેળ બેસતો નથી.
વિકિરણી પ્રગ્રહણ-પ્રક્રિયા દ્વારા થતા ન્યૂટ્રૉનના ધીમા શોષણનાં પ્રાયોગિક લક્ષણો બ્હોર-ન્યૂક્લિયર પ્રક્રિયાના ખ્યાલ વડે સમજાવી શકાય છે. ન્યૂટ્રૉનનું પ્રગ્રહણ થાય ત્યારે સંયુક્ત (compound) ન્યૂક્લિયસ ખૂબ જ ઉત્તેજિત હોય છે. તે સમયે તેના બંધારણીય ઘટક-કણો વચ્ચે પ્રબળ આંતરક્રિયા થાય છે. આથી ઉત્તેજન-ઊર્જા (excitation energy) તરત જ કણો વચ્ચે વહેંચાઈ જાય છે. તે સાથે આ ઊર્જા-કણો વચ્ચે અંદરોઅંદર સ્થાનાંતરિત થતી રહે છે. આવે વખતે ઉત્તેજન-ઊર્જા સમગ્ર ન્યૂક્લિયસની ગણાય છે, અને નહિ કે કોઈ એક કણની. આ પરિસ્થિતિમાં ન્યૂક્લિયસની અંદર પૂરતી ઊર્જા હોવા છતાં, ભાગ્યે જ એવું બને છે કે કોઈ એક ન્યૂટ્રૉન ઉપર બધી ઊર્જા કેન્દ્રિત થાય. પરિણામે આવો ન્યૂટ્રૉન ન્યૂક્લિયસમાંથી છટકીને બહાર નીકળી જાય છે. આ સંજોગોમાં ન્યૂક્લિયસ ઉત્તેજિત સ્થિતિમાંથી સ્થાયી સ્થિતિમાં આવે તે વધારે સંભવિત છે. પ્રકીર્ણનની ઘટના કરતાં વિકિરણી પ્રગ્રહણની ઘટનાની વધુ સંભાવનાનું આ જ કારણ છે.
આશા પ્ર. પટેલ