Дефект кинетической энергии

Это зфавнение можно дополнительно упростить, если ввести в рассмотрение так называемый дефект-кинетической энергии [c.25]

Кристаллические и, плотные аморфные материалы обычно непригодны для создания мембран. Это обусловлено малой долей свободного объема и большим временем релаксации для процессов перераспределения вакансий и других дефектов структуры, в результате чего резко снижается растворимость газов и скорость миграции растворенного вещества. Равновесные и кинетические свойства подобных систем во многом определяются высокими значениями потенциала межатомного (межмолекулярного) взаимодействия, обычно превышающего средние значения кинетической энергии КьГ этим объясняется малая подвижность структурных элементов. Однако легкие разы типа Нг, Не, Оа, N2 с наиболее низкими значениями параметров (е,/, о, ) парного потенциала молекулярного взаимодействия могут в некоторых плотных матрицах образовывать системы с повышенной растворимостью и удовлетво рительными диффузионными характеристиками. Наиболее перспективны металлические мембраны на основе палладия для извлечения водорода, а также стекла для выделения гелия [8, 10, 19—21]. [c.114]

Здесь 0 — величина, которая, подобно коэффициенту диффузии, определяет скорость вращательного движения частицы под влиянием хаотических ударов молекул и представляет собой отношение средней кинетической энергии кТ к коэффициенту трения В при вращении частицы в вязкой среде (0 = кТ В ) — средний квадрат угла поворота вокруг данной оси, а время, за которое осуществляется этот поворот. Перрен проверил и это уравнение, проведя наблюдение за угловыми смещениями некоторого дефекта на поверхности сферической частицы суспензии при ее вращательных движениях. [c.55]

В кристаллической решетке атомы не фиксированы абсолютно жестко, а совершают колебательные движения. Затратив некоторую работу, например подводя теплоту путем нагревания вещества, можно сместить атом на некоторое расстояние от его обычного (равновесного) положения. Это приведет к увеличению кинетической энергии атома. Между собой атомы непрерывно обмениваются кинетической энергией, и возможно такое состояние, когда один какой-либо атом случайно приобретает от своих соседей повышенную кинетическую энергию, достаточную для того, чтобы сместиться из своего места в решетке (узла) и расположиться в промежутке между атомами (в междоузлии). Для такого смещения требуется довольно значительное количество энергии, которое затрачивается на разрыв связей, соединяющих этот атом с ближайшими соседями, затем на то, чтобы раздвинуть эти соседние атомы для создания достаточно широкого прохода, а также раздвинуть атомы, окружающие междоузлие, чтобы атом мог внедриться в него (рис. 4.11, а). Узел решетки, занятый ранее атомом и оставшийся пустым в результате смещения атома в междоузлие, называется вакансией. Система из вакансии и атома в междоузлии носит название дефекта по Френкелю. [c.172]

НИИ на свойства твердых тел. Тепловые дефекты возникают как следствие тепловых колебаний частиц в узлах пространственной решетки кристалла. Обычно тепловые колебания частиц не приводят к нарушениям идеальной структуры кристалла. Исключения возникают, если та или иная частица или группа частиц приобретают повышенный запас кинетической энергии и покидают узлы кристаллической решетки. В зависимости от геометрии возникающих при этом дефектов их можно разделить на три группы точечные, линейные и поверхностные. [c.88]

Рассмотрим, какие искажения вносят тепловые и примесные дефекты в структуру кристаллов, а также влияние подобных искажений на свойства твердых тел. Тепловые дефекты возникают как следствие тепловых колебаний частиц в узлах пространственной решетки кристалла. Обычно тепловые колебания частиц не приводят к нарушениям идеальной структуры кристалла. Исключения возникают, если та или иная частица или группа частиц приобретают повышенный запас кинетической энергии и покидают узлы кристаллической решетки. В зависимости от геометрии возникающих при этом дефектов их можно разделить на три группы точечные, линейные и поверхностные. [c.79]

Аналогичный функции ионизации и возбуждения вид имеют зависимости сечения от кинетической энергии частиц для нерезонансной перезарядки (см. ниже). Здесь дефект резонанса играет такую же роль, как и потенциалы ионизации и возбуждения в функциях ионизации и возбуждения [c.370]

Предположим, что энергией отдачи ядра можно пренебречь и что вся энергия превращения выделяется в виде кинетической энергии нейтронов. Эта энергия эквивалентна уменьшению масс ( дефекту масс ) в процессе реакции [c.60]

Это уменьшение массы, которое является результатом образования ядра, называют дефектом массы и связывают с величиной, называемой энергией связи . Обычно энергию связи определяют как энергию, выделяющуюся в воображаемом процессе, в котором нуклоны (ядерные частицы) соединяются с образованием ядра, первоначально находясь на больших расстояниях друг от друга и имея пренебрежимо малую кинетическую энергию. Итак, АМ — это массовый эквивалент энергии, освобождаемой при образовании ядра из составляющих его частиц. [c.372]

При всех этих превращениях соблюдается закон сохранения материи (то есть сохранения массы, заряда и энергии) при каждой стадии распада дефект массы Д/п (разница в массах начальной и полученных частиц) в точности эквивалентен кинетической энергии (Q,, Qj,, Q, ) образующихся частиц. [c.172]

При всех этих каскадных превращениях соблюдается закон сохранения (свойств) материи сохранение общей массы, общего заряда, количества движения mv), общей энергии. При каждой стадии распада дефект массы Ат (разница в массах покоя начальной и полученных частиц) в точности эквивалентен (по Эйнштейну) кинетической энергии д) образующихся частиц (переход части массы покоя в динамическую массу), а в случае образования фотонов равен их электромагнитной массе. [c.168]

Утомление в режимах жесткого механического воздействия. При утомлении в таких режимах с интенсивным теплоотводом, т. е. в условиях, способствующих формированию ориентированных структур, усталостная выносливость резин главным образом определяется закономерностями усталостного разрастания дефекта. При разрастании дефекта упругая энергия деформирования переходит в основном в тепло, необходимое для молекулярного движения цепей при сокращении образца, а также в энергию вновь образовавшейся поверхности и кинетическую энергию движения краев трещины. [c.171]

Агрегатное состояние вещества, устойчивое при более низких температурах, чем жидкое, называется твердым состоянием. Различают кристаллическое и аморфное твердое состояние. Частицы в кристаллах не перемещаются друг относительно друга (их кинетическая энергия равна нулю), они лишь колеблются вокруг определенных центров, и поэтому твердые тела сохраняют форму. Величина энтропийного фактора в кристалле достигает минимального значения, по сравнению с другими агрегатными состояниями данного вещества кристаллы характеризуются наибольшим порядком в расположении частиц. В идеальном кристалле (в кристалле, структура которого не нарушена дефектами) [c.204]

Различные типы реальных структур можно классифицировать по величине отклонения от идеальной кристаллической структуры (рис. 43). Точечно-дефектная неупорядоченность возникает, если отдельные атомы не занимают предписанных им в решетке мест или вытеснены чужеродными атомами. К простейшим видам точечных дефектов относятся вакансии в решетке или частицы между узлами решетки. Известные исследователи Френкель и Шоттки показали, что такие отклонения не являются чем-то необычным, а, наоборот, неизбежно возникают вследствие неравномерности теплового движения атомов решетки. При высоких температурах некоторые атомы всегда приобретают достаточно кинетической энергии, чтобы покинуть свое место в кристаллической решетке. При этом остаются незанятые вакансии, а частички либо пристраиваются на поверхности, либо сдвигаются в пространство между нормальными местами в решетке. О возможности последнего говорит тот факт, что из-за легкой деформации соседних частиц в решетке может образоваться достаточно места для того, чтобы не очень большие атомы и ионы уместились между ними. Эти точечные дефекты не могут исчезнуть и при низких температурах, так как в этом случае тепловое движение частиц настолько затруднено, что они не в состоянии вернуться в прежнее положение. [c.63]

Твердофазные реакции протекают не на всей поверхности кристалла, а на ее активных центрах, где точечные и протяженные дефекты, дислокации и свободные поверхности создают места, обладающие избыточной свободной энергией. Число таких мест характеризуется предэкспоненциальным множителем. Имеющиеся в плазме ионы, разгоняясь в электрическом поле, приобретают избыточную (но сравнению с другими частицами) кинетическую энергию и, бомбардируя поверхность, будут способствовать изменению числа активных центров, а следовательно, и величины [c.70]

Перемещение дислокаций в кристаллах требует преодоления различного типа барьеров, связанных как с периодическим строением кристалла (барьеры Пайерлса), так и с дефектами решетки. Медленно движущиеся дислокации останавливаются перед этими барьерами и преодолевают их с помощью термических флуктуаций. По мере увеличения скорости дислокаций, когда их кинетическая энергия достигает высоты энергетических барьеров, создаются условия для динамического преодоления препятствий. Торможение дислокаций приобретает динамическую природу и лимитируется перекачкой энергии от дислокации к различным ветвям элементарных возбуждений в объеме кристалла. В отличие от области термофлуктуационного преодоления препятствий скорость дислокаций в динамической области слабо за- [c.218]

Образование локально денатурированного отрезка требует свободной энергии F s (см. стр. 508). Поэтому к/к w/w ехр(—Fs/RT)— а 10- — 10 . Так как к С к, раскручивание, идущее вначале медленно, постепенно ускоряется и кинетическая кривая должна иметь S-образную форму. Наличие дефектов в двойной спирали приводит к увеличению начального на-клона этой кривой. Определим ее форму. [c.525]

Расплавы солей обладают ионной проводимостью, поэтому к ним применим закон Фарадея. Расстояния между ионами в расплавах малы, следовательно электростатические взаимодействия ионов очень велики. С другой стороны, ионы в расплавах обладают большой кинетической энергией, поэтому трудно говорить о степени диссоциации расплавов. Можно предполагать полную диссоциацию солей в расплаве. Однако при сравнительно низ-К1Х температурах плотная упаковка ионов препятствует более или менее сиободному их движению. Каждый ион в расплаве занимает (в среднем по времени) место, соответствующее минимальной потенциальной энергии отно-С1тельных соседних ионов положение ионов аналогично положению их в кэисталлической решетке при равновесии. В связи с миграцией энергии каждый ион колеблется около положения равновесия, потенциальная энергия eio при отклонении от равновесного состояния увеличивается. Такое смещение ионов вызывает нарушения структуры расплава, подобные дефектам кри- [c.451]

Зависимости сечепия от кинетической энергии частиц для перепонапспой перезарядки им( ют вид, аналогичный функции ионизации и возбуждения (см. ниже). Здесь дефект резонанса играет такую же роль, как и потенциалы ионизации и возбунщепия в функциях ионизации и возбуждения тяжелыми частицами. Правда, для многоатомных частиц из-за пересечений нотенциаль- [c.187]

Этот дефект массы, выраженный в энергетических единицах, должен быть равен разности кинетических энергий двух образовавшихся гелионов и бомбардирующего протона [c.63]

В действительности экситон не остается неподвижным, а движется по решетке с той же примерно скоростью (10 см1сек), что и тепловой электрон. Он взаимодействует при этом с колебаниями кристалла, испытывая значительное рассеяние и потерю кинетической энергии. Как мы уже видели, время жизни экситона должно быть менее чем 10 сек, если только его состояние ке становится метастабильным (рис. 5, в). Однако остается еще рассматриваемая Зейтцем [23] возможность того, что подвижные экситоны будут передавать свою энергию дефектам решетки, так как за время жизни 10 сек они проходят по крайней мере через 10 ионов. [c.92]

Кинетическая энергия атома в процессе Сцилларда — Чалмерса возникает вследствие радиационного захвата нейтрона в результате испускания у-лучей. Хотя общая энергия, испускаемая возбужденными ядрами, обычно 6—10 Мдв, она часто проявляется в форме нескольких у-лучей более низкой энергии. Были сделаны вычисления [83—84], которые позволяют определить спектр энергий атомов отдачи, если известны число, энергия и угловая корреляция испускаемых ядром у-лучей. Эта информация является фундаментальной для исследований в области горячих атомов, особенно в твердых системах, где энергия отдачи, необходимая для создания центра дефекта структуры, вероятно, около 25—30 эв [85]. Как уже упомянуто, пустоты в К- или L-оболочке, образующиеся при электронном захвате или внутренней конверсии у-лучей, нриводят к наблюдаемым химическим эффектам внутренняя конверсия уже была найдена в нескольких схемах распада при радиационном захвате. Информация но у-снектрам непрерывно накапливается [86—87], и мы можем надеяться вскоре получить достаточно детальных данных, позволяющих провести важные вычисления в интересующих системах. [c.122]

Сумма же масс двух ядер гелия (а-частиц) меньше и составляет 8,007720 ядсркых единиц. Дефект массы (Дт), равный 0,018574 яд. ед., почти в точности соответствует кинетической энергии вылетевших а-частиц (208,6 млн. электронвольт) [c.165]

В результате создания Мюллером автононного микроскопа появился эффективный метод исследования повреждений кристаллической решетки и вы . квания атомов в результате отдельных столкновении, Синха и Мюллер [23] впервые облучили вольфрамовое острие, охлажденное до температуры жидкого водорода, атомами гелия и ртути (полученными в результате пе резарядки однон.менных ионов) с энергией 20 кэВ. Созданные в результате такого облучения разрушения решетки состояли из вакансий атомов в междоузлиях и скоплений дефектов. Из всего вышесказанного следует, чтп механизм ионного распыления весьма сложен. Трудно сформулировать теорию, которая позволила бы предсказать результаты эксперимента без использования подгоночных параметров. Это объясняется тем, что процесс распыления зависит от множества параметров, таких как кинетическая энергия нонов, электронная структура сталкивающихся частиц, структура и ориентация кристаллической решетки, энергия связи атомов в решетке и т. д. Основная трудность, по-видимому, заключается в выборе потенциалов взаимодействия между бомбардирующим ионом и атомом мишени, а также между двумя атомами мишени. [c.359]

Таким образо.м, даже тонкий слой матрицы на поверхности арматуры изменяет [98] физико-химическое состояние молекул в поверхностном слое, приближая его к состоянию, которое они занимают в объеме материала, т. е. матрица устраняет принципиальные физические недостатки поверхностного слоя арматуры, причем этот эффект проявляется пока не нарушена адгезионная связь. В работах Гуля с сотр. подробно изучены механические свойства комбинированных пленочных материалов [16—23] и установлена взаимосвязь когезионной прочности дублированных пленок и их адгезионной прочности. Обнаружено, что подобные материалы характеризуются резким повышением разрывного удлинения. Так, иленка полиэтилена имеет удлинение при разрыве около 400%, а две пленки полиэтилена, соединенные ири помощи полиизобутилена рвутся при удлинении около 1000%. Аналогичные эффекты наблюдали прп склеивании других пленочных материалов (целлофана, лавсана). Этот эффект был объяснен залечиванием поверхностных дефектов, а также блокированием опасных дефектов одного слоя бездефектными участникам , . другого. Кинетическая энергия, освобождающаяся в з.земептар- [c.123]

Механизм радиационного образования ионных дефектов в кристаллической решетке щелочно-галоидных кристаллов заведомо сложен. Не будем останавливаться на изложении существующих теорий, ограничась указанием на то, что механизмы, предложенные для объяснения процессов возникновения структурных дефектов под действием радиации, можно разделить на электронные (примером может служить многократная ионизация аниона с последующим электростатическим выталкиванием многократно заряженного иона в междоузлие) и происходящие под действием упругих соударений, в частности, сфокусированных самой кристаллической решеткой. Естественно, что передача кинетической энергии и импульса от налетевшей частицы происходит предпочтительно вдоль направлений плотной упаковки атомов в решетке. Подробное, хотя и вполне элементарное рассмотрение, показывает, что если угол между направлением скорости налетающей частицы и кристаллографическим направлением с плотной упаковкой ионов достаточно мал, скажем, лежит в пределах О—30°, то процесс распространения импульса вдоль цепочки ионов приобретает линейный характер происходит фокулировка импульса вдоль определенной прямой. По аналогии с фононами говорят о формировании и распространении фокусона — квазичастиц с весьма малым временем жизни порядка 10 —10 ° с. Фокусоны могут проявляться в кинетических явлениях — диффузии и пластической деформации под действием облучения, при распылении и растворении твердых тел, при внутреннем трении и т. д. Фокусировка столкновений эффективна только при относительно небольших энергиях смещенных атомов порядка 200 эВ, при больших же энергиях удары мгновенно расфокусируются. [c.164]

Здесь ЧИСЛО в правой части указывает дефект резонанса, т. е. изменение инетической энергии (в °К) сталкивающихся частиц. Расчеты, проведенные в работе [124], показали, что при невысоких температурах, 7 <1000°К, наиболее эффективными являются процессы, для которых изменение кинетической энергии при столкновении является наименьшим. С ростом температуры начинают вносить заметный вклад в релаксацию также процессы с малым числом участвующих колебательных квантов. В данной работе сделано предположение, что релаксация энергии антисим Метричного колебания молекулы СО2 происходит в соответствии с процессом [c.53]

Дефекты кристалла оказывают на теплопроводность двоякое влияние. Прежде всего они могут способствовать увеличению теплопроводности. Это происходит в том случае, когда дефекты, перемещаясь в температурном градиенте, в той или иной форме переносят энергию. Эффекты такого типа наблюдались как в металлах, так и в полупроводниках, где свободные электроны и дырки переносят избыточную кинетическую энергию. Так, например, было обнаружено, что теплопроводность PbS и РЬТе растет с увеличением концентрации свободных электронов [100]. Очень большой эффект наблюдается, если электроны и дырки возникают в результате собственного возбуждения, двигаясь вместе в температурном градиенте. В этом случае переносится не только кинетическая энергия, но и энергия собственного возбуждения [101]. Вместе с тем часть тепла, переносимая колебаниями решетки (фононы), может умень-ишться вследствие рассеяния фононов на дефектах. Этот эффект преобладает при низких температурах, причем рассеяние на каждом виде дефектов имеет типичную температурную зависимость. Поэтому изучение температурной зави-силюсти теплопроводности может дать ценные сведения, касающиеся как атомных, так и электронных дефектов [102]. [c.180]

Теймер оценил энтропии вакансий, используя результаты Фуми для релаксации в хлористом натрии, принимая во внимание атомы нескольких координационных сфер [11]. Его результаты для пар вакансий легко пересчитать и для индивидуальных дефектов s (V i) = + 0,2k и s (VNa) = — 0,285 . Таким образом, вакансии хлора и натрия на колебательный спектр кристалла действуют по-разному. Эти эффекты меньше и отличаются по знаку от того, что найдено для сульфида свинца. Если сравнить энтропии комбинаций РЬрь — Vpb и Sg — Vs (11,4 и 12,7 разница 1,3й), то нетрудно обнаружить, что они ближе друг к другу, чем энтропийные комбинации, вычисленные по численным значениям констант К.Ьъ и Кв и содержащие энтропию пара (—12,9 — 8,8/г разница 4,1 ). Поэтому основное различие предэкспоненциальных множителей Крь и Кь (Kpbv и К ) обусловлено неодинаковыми энтропиями пара свинца и серы, которые в свою очередь связаны с разными массами указанных атомов. Соответствующий эффект не наблюдается для изменения энтальпии, так как средняя кинетическая энергия газа не зависит от массы частиц. [c.373]

После опубликования первых работ Эйринга, Журкова и Буше эти и другие авторы продолжали развивать различные проблемы кинетической теории разрушения. В частности, в СССР экспериментальные результаты по разрушению объяснялись с помощью регулярных неморфологических моделей решетки [54—58]. Губанов и др. [54], Бартенев [55] и Пере-пелкин [56] учли потенциальную энергию взаимодействия между соседними частями полимерной цепи, Микитишин и др. [57] — дефекты решетки, связанные с наличием концов цепей, а Добродумов [58] — увеличение нагрузки и последующий быстрый разрыв связей, примыкающих к разорванной связи. [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология