每种元素对中子活化过程的反应不尽相同，这表现在两个方面。一方面是一些元素的活化性比另一些元素要高，例如铁、硫和氯非常活跃;而碳和氧的惰性很高。各元素间的另一个关键不同点在于每种元素会放射出（具有已知概率）特的一组γ 射线能量。例如，氯元素会放射出能量不同的γ 射线，有名的是4.42 和6.42 MeV。通过特定仪器来检测特征γ 射线的能量可辨别物料中元素的种类，通过检测特定能量γ 射线的数量可辨别该元素的质量百分含量。
近红外光谱区域
由于不同的物质含有不同的基团，不同的基团有不同的能级，不同的基团或同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别，且吸收系数小，发热少，因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时，频率相同的光线和基团将发生共振现象，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子；而如果近红外光的频率和样品的振动频率不相同，该频率的红外光就不会被吸收。因此，选用连续改变频率的近红外光照射某样品时，由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收，通过试样反射后的近红外光线在某些波长范围内会变弱，这样红外光线就携带样品组分和结构的信息。通过检测器分析反射光线的光密度，就可以确定该组分的含量。
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