Облучение - металл
Cтраница 2
Облучение металлов приводит к изменению вида диаграммы напряжений. Диаграммы напряжений, полученные для облученного ( доза быстрых нейтронов 2 - Ю18 нейтрон / см2) и необлученного монокристалла меди, показаны) на рис. 4.53. Эффект облучения до некоторой степени аналогичен эффекту закалки твердого раствора. [17]
Однако из литературных данных известно, что физические дефекты, созданные в твердом веществе путем облучения, в ряде случаев оказываются неожиданно стойкими даже при высоких температурах. Так, семидневное облучение металлов, например меди или золота, в ядерном реакторе ( Ок-Ридж) вызывало [33] вытеснение из решетки приблизительно 0 001 % атомов. Для такого вытеснения требуется около 25 эв, что является величиной, до известной степени типичной для металлов с подобной кристаллической структурой. Вызванное облучением увеличение удельного сопротивления на 80 - 90 % исчезало в результате отжига, который происходил уже при температурах ниже комнатной. Следовательно, не все действия радиоактивного излучения удается устранить простым нагревом. [18]
Установлено, что при облучении на один акт ионизации приходится несколько СОТРН устраненных дефектов. Аннигиляция дефектов при облучении металлов и сплпнов приводит к возникновению тепловых вспышек в области аннигиляции, способных вызвать и поддерживать цепной процесс аннигиляции дефектов. Повышение температуры в области аннигиляции дефектов приводит к освобождению за-ппсениой в материале анергии и снятию напряжений. При этом возникают состояния с более низкой энтропией по сравнению с начальной, что характеризует упорядочение структуры материала. [19]
При обычных комнатных температурах количество электронов, имеющих скорость, достаточную для вылета, очень невелико. Существует несколько способов сообщения электронам дополнительной энергии, необходимой для удаления их из металла: нагревание проводника; облучение металлов видимым и ультрафиолетовым светом ( фотоэлектронная эмиссия); воздействие сильного ускоряющего внешнего электрического поля ( автоэлектронная, или холодная, эмиссия); бомбардировка металла электронами или ионами. Для того чтобы получить значительный поток электронов, так называемый эмиттер приходится нагревать до температур, значительно более высоких, чем комнатная. Например, тугоплавкие металлы необходимо нагревать до 2000 - 2500 К. [20]
 |
Зависимость общего Образование потока теплоты Уд, передаваемого вертикально в системе, . х изображенной на, от разности температур ДГ ниж. [21] |
Другим классическим примером пространственных диссипативных структур является так называемая решетка вакансионных пор, экспериментально обнаруженная Дж. Известно, что облучение металла некоторыми частицами ( нейтронами, быстрыми ионами) приводит к образованию в кристаллической решетке точечных дефектов - вакансий и межузель-ных атомов. [22]
Другим примером пространственных диссипативных структур является так называемая решетка вакансионных пар, экспериментально обнаруженная Дж. Известно, что облучение металла быстрыми частицами ( нейтронами, ионами) приводит к образованию в кристаллической решетке точечных дефектов - вакансий и межузельных атомов. При повышении: температуры эти вакансии, двигаясь в кристалле, образуют сложные кластеры дефектов в виде сферических вакансионных пор и плоских дислокационных петель. Обычно такие кластеры образуют пространственно однородную систему. Однако при определенных условиях облучения вакансионные поры располагаются упорядочение в виде правильных сверхрешеток, тип которых совпадает с типом кристаллической решетки металла и имеющих период, в сотни раз превышающий период этой решетки. Образование таких упорядоченных структур вакансионных пор вызвано нелинейным динамическим взаимодействием точечных дефектов с мелкими вакансионными кластерами и диффузионным взаимодействием между порами. [23]
Другим примером пространственных диссипативных структур является решетка вакансионных пар, экспериментально обнаруженная Дж. Известно, что облучение металла быстрыми частицами ( нейтронами, ионами) приводит к образованию в кристаллической решетке точечных дефектов - вакансий и меж-узельных атомов. При повышении температуры эти вакансии, двигаясь в кристалле, образуют сложные кластеры дефектов в виде сферических вакансионных пор и плоских дислокационных петель. Обычно такие кластеры образуют пространственно однородную систему. Однако при определенных условиях облучения вакансионные поры располагаются упорядоченно в виде правильных сверхрешеток, тип которых совпадает с типом кристаллической решетки металла которые имеют период, в сотни раз превышающий период этой решетки. Образование таких упорядоченных структур вакансионных пор вызывано нелинейным динамическим взаимодействием точечных дефектов с мелкими вакансионными кластерами и диффузионным взаимодействием между порами. [24]
Попутно упомянем и еще об одном, связанном с этим, очень важном обстоятельстве. Самой малой энергией обладали электроны, выбитые при облучении металла красным светом. [25]
Зонная модель позволяет также объяснить присущий всем металлам специфический блеск. Электроны металлического кристалла способны поглощать световую энергию, переходя на более высокие энергетические уровни в валентной зоне или в зоне проводимости, после чего они сразу же испускают свет, возвращаясь на более низкие уровни. Наличие большого числа чрезвычайно близких энергетических уровней приводит к тому, что свет, падающий на металлический кристалл, практически полностью отражается им. Это и объясняет, почему все металлы имеют характерную зеркально-серебристую поверхность. При облучении металла светом с достаточно большой энергией ( частотой) электроны могут полностью отрываться от его поверхности. [26]
Скорость катодной реакции, на металлах, имеющих полупроводниковую окисную пленку, очевидно, ограничивается малой концентрацией носителей тока ( электронов или дырок) в полупроводниковой пленке. Электронное облучение при поглощении в окисном полупроводниковом слое вызывает резкое увеличение его проводимости вследствие ионизации атомов ( ионов) в решетке полупроводника, что увеличивает число электронов и дырок, способных участвовать в электродных реакциях. При этом не имеет значения, черпаются ли электроны из зоны проводимости или из валентной зоны. Последнее обстоятельство приводит к отсутствию качественных различий в катодном поведении металлов с пленками п - и р-типа под облучением. При облучении аноднополяризуемого металла с пленкой п-типа, локализация неосновных носителей-дырок должна препятствовать ускорению анодного процесса окисления, так как именно дырки необходимы для ее протекания. [27]
Страницы: 1 2