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中性子は原子核により直接散乱されるため物質中の水素位置を決定することに適していると言われているが、実は重水素だけに有効で、中性子と同等に軽量な軽水素に対しては反跳現象による非弾性散乱過程のために不向きである。そのため、重水素化が困難な物質の中性子散乱による精密な構造解析は妥協されてきたが、応募者は最近、従来は一定であるとみなされてきた干渉性散乱断面積が散乱角依存性を示し、この傾向が水素の有効質量（化学結合性）によっても異なることを見出し、定量評価の可能性を得た。そこで、本研究では、水素の多様な化学結合状態に着目して同様の評価を展開するとともに、非干渉性散乱断面積については水素ガスの散乱データを対象として、中性子散乱による水素の反跳現象を理解する。また、補正方法を検討することにより、水素化物の高精度な構造解析を可能にする。
2021年度は2020年度までに実施したアルカリ金属水素化物（LiH、NaH）、アルカリ土類金属水素化物（MgH2、CaH2、SrH2、BaH2）、錯体系水素化物（NaAlH4、KH2PO4）、遷移金属系水素化物（TiH2、VH2）、および重水素化物（NaD、VD2）などの中性子回折測定から、干渉性散乱断面積の散乱角および中性子波長に対する依存性を評価して、水素の中性子散乱による反跳現象を理解するために不可欠な結果を得た。さらに、干渉性散乱断面積の変化が結晶構造因子に与える影響を解析している。
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