Дефекты кристаллов радиационные

Мы уже рассматривали энергию, которая требуется для образования данного вида дефекта решетки. Экспоненциальная зависимость концентрации дефектов от энергии образования ясно указывает, что в любом кристалле присутствуют в заметных количествах только те типы дефектов, для которых энергия образования минимальна, и дефекты других типов можно не рассматривать. Энергию образования некоторых вакансий и других типов дефектов можно рассчитать или определить экспериментально. Например, эксперименты по отжигу радиационных дефектов в образце меди, облученном ядрами дейтерия для создания вакансий, дали значение энергии 1,39 эв (32 ккал моль ), что хорошо согласуется с расчетной величиной 1,4 эв. Значения энергии образования вакансий в кристаллах галогенидов щелочных металлов можно определить также из данных о диффузии и ионной проводимости (см. гл. 6). [c.100]

Радиационные эффекты в твердых телах [18]. При облучении ионных кристаллов и других изоляторов, например стекла, часто возникает интенсивное окрашивание. Это явление связывают с возникновением полос поглощения в результате захвата электронов дефектами решетки или атомами примесей. В соответствии с типом электронной ловушки различают полосы F, F, V и др. Энергетические уровни, на которых находится электрон в дефектах кристалла или примесных ионах, соответствуют центрам люминесценции со временем электрон может вернуться в основное состояние (на заполненную полосу), что сопровождается испусканием света в видимой области или в области ближнего ультрафиолета. Именно таков механизм сцинтилляций неорганических фосфоров, таких, как активированный таллием Nal или активированный серебром ZnS, которые находят все большее применение в качестве датчиков устройств, предназначенных для измерения излучений. В связи с практическими приложениями эффекта весьма существенно, что фосфор прозрачен для собственного люминесцентного излучения это обусловлено тем, что энергетические уровни центров люминесценции лежат ниже полосы проводимости (куда электрон может быть переброшен при поглощении фотона достаточно большой энергии). [c.129]

Становление химии твердого тела как науки началось с исследования химической связи и структуры кристаллов, с выявления роли дефектов кристаллов в химических реакциях, механизма диффузионных явлений в твердых телах, термодинамических и кинетических закономерностей твердофазных превращений. Развитие методов инициирования реакций в твердых телах привело к использованию достижений радиационной химии, фотохимии, физики твердого тела, материаловедения, механохимии. [c.45]

Более тщательное исследование природы дефектов решетки графита [205, 206] и причин, по которым радиационные нарушения изменяют характер катализа [199], делает все более очевидным, что важно не только иметь представление о химическом состоянии примеси катализатора, но также и о природе дефектов кристаллов, с которыми взаимодействует этот катализатор. Нанример, при наличии отдельных вакансий на плоскостях (0001) (рис. 18) коллоидное железо является гораздо более активным катализатором, чем в отсутствие таких вакансий [203]. [c.384]

Особенности энергетической структуры твердого тела, обусловленные слиянием энергетических уровней отдельных частиц в полосы или зоны, влияют на процессы ионизации п рекомбинации электронов и положительно заряженных дырок. Захват электронов в дефектах кристаллов и последующее их высвобождение при термическом или радиационном возбуждении также могут иметь значение для вторичных процессов, происходящих при взаимодействии таких электронов с нейтральными или заряженными частицами . [c.285]

КВг — 20% КС1. Повышенная концентрация дефектов в твердых растворах оказывает, по-видимому, сравнительно небольшое влияние на интенсивность окраски кристалла. В самом деле, несоответствие между нлотностью вакансий и концентрацией /-центров в щелочногалоидных кристаллах привело Ф. Зейтца [8] к допущению возникновения вакансий в местах изломов на линиях дислокаций, возникающих под действием радиации. Таким образом, возникновение /-центров связано не только с вакансиями, присутствовавшими в кристалле до его окрашивания, но главным образом с вакансиями, образующимися под действием облучения. Как показывает опыт, твердые растворы всех составов обладают большей радиационной устойчивостью по отношению к окрашиванию, чем исходные компоненты. [c.187]

Книга начинается с изложения отправных положений физики и химии дефектов твердого тела. Детальное рассмотрение роли дефектов в химических превращениях твердых тел характерно для последующих глав, посвященных конкретным типам- процессов. Отдельная (первая) глава посвящена дислокации в кристаллах. Значение дислокаций для физики твердого тела (теория упругости, пластичности) и роста кристаллов общеизвестно в химии им начали уделять внимание только в 50-х годах, и данная глава, написанная одним из создателей современной физической теории дислокаций Ф. Фрэнком, является попыткой перебросить в этом месте еще один мостик между физикой и химией твердого состояния. К первым двум физическим главам, естественно, примыкает глава о действии света на твердые тела, включающая также раздел о действии на них рентгеновских лучей и электронной бомбардировки, поскольку в фотохимии и радиационной химии твердого тела особенно непосредственно и отчетливо проявляются элементарные электронные и экситонные механизмы реакций. [c.5]

A. Бойко B. . Математическое моделирование границ раздела в кристаллах и их взаимодействия с точечными дефектами // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 1980, Вып. 1(12).С. 41-48. [c.258]

Радиационные дефекты влияют на такие физические свойства кристаллов, как ионная проводимость, плотность, твердость, оптические параметры и т. д. [2, гл. 8]. Так, ионная проводимость о хлористого калия при экспозиционной дозе 6-10 р от у-излучения кобальта-60 уменьшается на порядок, и наоборот, облучение потоком быстрых нейтронов 3 101 нейтрон/см ведет к увеличению ионной проводимости на два порядка. В первом случае, нагревая образец до 240° С, можно почти целиком отжечь нарушения, вызванные у-облучением, что восстановит прежнее значение электропроводности. Рентгеновское излучение снижает плотность щелочно-галоидных кристаллов, что указывает на появление дефектов решетки. Под действием тяжелых частиц наблюдалось растяжение решетки кристалла. Протонная и электронная бомбардировка хлористого калия ведет к заметному увеличению твердости, а у фтористого лития повышаются механические напряжения в поле нейтронного облучения. [c.357]

Метод электронного парамагнитного резонанса. Исследование твердого тела методом ЭПР получило наиболее широкое распространение. Этим методом можно получить сведения о дефектах структуры в тех случаях, когда дефекты обладают неспаренными спинами электронов, а регулярный кристалл (матрица) диамагнитен. Обычно исследуют спектры парамагнитных ионов примесей и парамагнитных радиационных центров, возникаюш,их в результате воздействия ионизирующей радиации. [c.6]

РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ — дефекты в кристаллах, образующиеся под действием облучения. Р. д. возникают в результате возбуждения электронов и ионизации атомов или ионов, смещений атомов или ионов и образования т. наз. тепловых клиньев. Они могут также образовываться и в результате ядерных реакций (п, у у, п и т. д.), однако этот вид Р. д. встречается гораздо реже. Важнейшим видом Р. д. в кристаллах является смещение атомов или ионов из равновесного положения в узлах кристаллич. решетки, возникающее в результате соударений с бомбардирующими частицами (или с выбитыми ими электронами, для случая облучения У Квантами). При этом образуются межузельные атомы или вакансии в количестве, избыточном по сравнению с равновесным для данной темп-ры (см. Дефекты структуры). Величина минимальной энергии Е , к-рой должна обладать бомбардирующая частица для того, чтобы вызывать смещение, определяется выражением [c.217]

Плоскостей скольжения 110 имеется 12, а на грань куба (100) выходит шесть таких плоскостей две нормально к грани, а четыре, пересекающиеся друг с другом, — под углом 45°. Скопления дислокаций в этих плоскостях скольжения выявляются в виде рядов фигур травления, образующих звезду. Длинные, параллельные < 100> лучи этой звезды отвечают скоплениям краевых дислокаций, короткие, диагональные — винтовым дислокациям. Форма и ориентировка звезды не зависят ни от формы, ни от ориентировки вдавливавшейся пирамиды, а только от ориентировки плоскостей скольжения в кристалле. Длина лучей звезды фигур травления — характерный параметр вещества, по которому можно судить о подвижности дислокаций, а следовательно, и о пластичности кристалла. Если кристалл упрочнен введенной в него при росте примесью или если в нем под действием облучения возникли радиационные точечные дефекты, то при той же нагрузке образуется звезда с более короткими лучами. Это значит, что примесные [c.352]

Таким образом, существенными факторами, влияющими на эффективность радиационного инициирования, будут те, которые влияют на длину свободного пробега зарядов в решетке. К ним относятся, в первую очередь, дефекты в объеме кристалла. Роль дефектов в данном случае сводится не только к уменьшению А, но также к усилению процессов конкуренции рекомбинации зарядов на объемных и поверхностных уровнях, что приводит к возрастанию доли диссипированной энергии. [c.65]

По мнению ряда исследователей [306, 307], в основе механизма радиационной твердофазной полимеризации лежит процесс безызлучательного перехода в области протяженных дефектов кристалла экситонов в фононы. При этом энергия электронного возбуждения переходит в энергию движения молекул, находящихся вблизи дислокаций, что способствует возникновению полимерной цепи. Некоторым подтверждением подобного механизма являются опыты по полимеризации метакриловой кислоты в кристаллическом состоянии [308]. При облучении ее кристаллов длинноволновым УФ-излучением наблюдалось ускорение реакции полимеризации. Явление было объяснено образованием фононов из экситонов при встрече последних с дефектом решетки. Длину света выбирали так, чтобы исключить возможность образования радикалов. , [c.77]

ХИМИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА, изучает хим. св-ва и строение твердых тел, реакции в твердых телах, пути получения и практич. использования разл. тинов твердых тел. Развитие X. т. т. началось с исследования хим. связи и структуры кристаллов. После обнаружения дефектов в кристаллах и онределения их роли в хим. р-циях, диффузии и др. процессах возник новый раздел X. т. т.— химия несовершенных кристаллов, рассматривающая структуру дефектов, их взаимод. друг с другом и с кристаллич. решеткой, участие в хим. и физ.-хим. превращениях. Важный раздел X. т. т.— термодинамика твердого состояния в-ва, включающая учение о фазовых превращ. и гетерогенных равновесиях. X. т. т. изучает также кинетику хим. р-ций в твердых телах, кристаллизацию, диффузию, топохимические реакции. Физ. методы инициирования р-ций в твердых телах привели к тесному переплетению X. т. т. с радиационной химией, фотохимией, механохимией, разл. разделами физики твердого тела, физико-хим. механикой, материаловедением и др. [c.653]

Оптическое поглощение в кварце в области 3200—3700 см связано с различным водородсодержащим дефектом. Изучение синтетических и природных кристаллов различного генезиса, подвергшихся различным внешним воздействиям (радиация, электролиз на воздухе и в вакууме, термохимическая обработка), показало, что возникновение таких дефектов обусловлено вхождением структурной примеси алюминия вместо кремния и необходимостью зарядовой компенсации . Поскольку такая компенсация осуществляется как щелочными ионами, так и протонами, то можно утверждать, что одной из основных характеристик всех кристаллов кварца являются концентрация структурной примеси алюминия и относительные концентрации различных ионов-компенсаторов. Следует также отметить, что в кварцах с радиационной цитриновой окраской осуществляется компенсация АЬцентров сложными дефектами, в состав которых входят как щелочной ион, так и протон. [c.76]

Эти данные показывают, что воздействие ионизирующей радиации приводит к радиационно-стимулированной диффузии примесных щелочных ионов в кристаллах кварца. Такая миграция обусловлена тем, что щелочные ионы-компенсаторы расположены вблизи [Л104 +]-комплексов, теряющих при облучении электроны. В результате в местах локализации таких комплексов образуются области положительного заряда и электронные центры в других местах решетки. Поскольку кулоновские силы с расстоянием убывают очень медленно, то потеря заряда в какой-либо точке кристаллической решетки вызывает миграцию подвижных ионов — носителей заряда. Этому в значительной степени способствует открытый характер структуры кварца, содержащей структурные пустоты, соединенные каналами диаметром до 0,2 нм. Что же касается протонов, то, поскольку энергия Их связи с кислородами дефектных (алюминиевых) тетраэдров много больше, чем для щелочных ионов, радиационно-стимулированная диффузия протонов в кварце практически отсутствует. В этом случае при облучении происходит рекомбинация непрерывно генерируемых стационарных дырок с выбитыми электронами, а центры дымчатой окраски на алюминиево-водородных дефектах не образуются. Именно этим, как выше отмечалось, объясняется образование не окрашивающегося облучением кварца при термохимической обработке или электролизе на воздухе, когда алюмощелочные центры преобразуются в алюмоводородные. [c.149]

Ученые многих стран работают в области усовершенствования методологии исследований и применения мессбауэрографии для решения актуальных задач физики, химии, минералогии, космохимии, изучения магнитных свойств материалов, сверхтонких взаимодействий, радиационных повреждений и дефектов структуры кристаллов и т. д. [c.209]

ДЕФЕКТЫ МЕТАЛЛОВ - нарушения регулярной кристаллической структуры металлов. Возникают при изготовлении и эксплуатации металлических изделий. Существенно влияют на свойства металлов. Д. м. классифицируют по морфологическим (наружные, внутренние, в сочленениях), генетическим (механические, термические, диффузионные, коррозионные, адсорбционные, радиационные, эрозионные, кавитационные, сварочные и др.) и структурным (трещины, поры, неметаллические включения, разнозернистость и др.) признакам. Кроме того, есть физ. классификация Д. м. (см. Дефекты в кристаллах), основывающаяся на атомном строении дефектов. В зависимости от размера Д. м. подразделяют на субмикродефекты, микродефекты и макродефекты (табл.). Субмикродефекты — нарушения регулярной кристаллической структуры металлов в атомном масштабе. Различают субмикродефекты точечные, линейные, поверхностные и объемные. Точечные нарушения бесконечно малы в трех измерениях. Возникают при вычитании атомов металла (вакансии и твердые растворы вычитания), внедрении собственных (атомы в междоузлиях) или инородных атомов (твердые растворы внедрения), а также замещении собственных атомов инородными (твердые растворы замещения). Образуют скопления в отдельности или в комбинации. Линейные субмикродефекты малы в двух измерениях и протяженны в третьем. Из них наибольшее значение имеют дислокации, обусловливающие мех. и др. свойства [c.336]

Полимеризация кристаллических мономеров под воздействием внешнего источника, например радиационного облучения, происходит на поверхностях трещин, дефектов, далее распространяется по поверхности, и затем цепь обрывается при встрече с дефектом вследствие улавливания растущего полимерного радикала, зафиксированного в жесткой матрице твердой фазы. Радикал, прорастая до дефекта — микрообласти, в которой отсутствует материал для продолжения процесса, фиксируется, и полимеризащи-онный процесс обрывается. Таким образом, высокая упорядоченность кристалла способствует ускорению процесса, а малая подвижность элементов структуры и дефектность, которая усугубляется перераспределением межатомных расстояний и концентрацией объема и возникновением напряжений, разрушающих кристалл при полимеризации, оказывают тормозящее действие. Вследствие этого полимеризация облученных кристаллов резко ускоряется вблизи температуры плавления кристаллов, когда создаются условия для сочетания упорядоченности и подвижности, и ее скорость вновь понижается для жидкого мономера из-за нарушения упорядоченности. [c.232]

Реальные металлические материалы, как правило, являются по-ликристаллическими, то есть состоят из множества отдельных кристаллов, которые в общем случае имеют неправильную форму и называются кристаллитами или зернами. В отличие от идеальных кристаллов, в которых атомы кристаллической решетки расположены строго периодично, реальные кристаллы всегда имеют нарушения регулярности структуры (разупорядоченность), которые называются дефектами. Основными причинами отсутствия у реальных конструкционных металлических материалов идеального кристаллического состояния являются неравновесные условия кристаллизации металла, присутствие в его составе легирующих и примесных элементов, деформация кристаллической решетки вследствие воздействия на нее в процессе изготовления изделий механических, термических, радиационных и других факторов. [c.23]

В детекторах такого типа чувствительная область создается в результате компенсации доноров в исходном материале акцепторными уровнями радиационных дефектов, возникающих под действием у-излучения °Со при флюенсе порядка см в кристалле германия и-типа. В отличие от литий-дрейфовых детекторов, радиационные ППД не требуют охлаждения во время хранения, поскольку эти дефекты стабильны при комнатной температуре. Однако их энергетическое разрешение хуже, чем дрейфовых (собственный шум приблизительно в 2 раза выше), меньше и толщина чувствительной области, достигающая в лучшем случае 0,2-0,3 см. [c.89]

Как можно видеть из приведенных снимков (рис. 7), плотность зародышей золота на необлученном кристалле заметно меньше, чем на облученном. Подсчет показывает, что плотность зародышей золота на облученном кристалле составляет 3,4-10 см , а на необлученном — 1 10 см -и почти совпадает с поверхностной плотностью радиационных дефектов (3,6-10 см ). После отжига кристаллов различие между плотностями зародышей на облученном и необлученном кристаллах сглаживается. По-видимому, точечные дефекты так же, как и другие неоднородности поверхности, являются активными местами в процессе зародышеобразо-вания [29]. Для окончательного решения этого вопроса требуются дальнейшие исследования. [c.295]

Все эти обстоятельства диктовали необходимость атомарных расчетов структуры ядра дислокации. Толчком к их проведению послужили классические исследования Виньярда и его сотрудников [ 113] радиационных дефектов, положившие начало Методу машинного моделирования дефектов решетки точечных, линейных, планарных (подробнее см. Обзор [114]). Первые работы по математическому моделированию ядра дислокации появились в 1964-1965 гг. [115, 116]. После того как парк ЭВМ в нашей стране пополнился машинами с достаточными быстродействием и памятью, в СССР были начаты работы по математическому моделированию ядра дислокации в металлах [117, 118], сплавах [119], ионных кристаллах [120]. За прошедший с начала исследований период появилось большое число работ, посвященных моделированию структуры ядра дислокации (см. обзоры [121,122]). [c.36]

Полимеризация кристаллических мономеров под воздействие.м внешне1ГО источника, например радиационного облучения, происходит на поверхностях трещин, дефектов, далее распространяется по поверхности, и затем цепь обрывается при встрече с дефектом вследствие улавливания растущего полимерного радикала, зафиксированного в жесткой матрице твердой фазы. Радикал, прорастая до дефекта — микрообласти, в которой отсутствует материал для продолж ения процесса, фиксируется, и полимери-зационный процесс обрывается. Таким образом, высокая упорядоченность кристалла способствует ускорению процесса, а малая подвижность элементов структуры и дефектность, которая усугуб- [c.172]

Различие температуры крупных и мелких кристаллов усиливается, если кристаллизант участвует в химических реакциях, протекающих в фазах системы или на ее стенках. Неоднородность распределения температур, напряжений и дефектов в объеме фаз приводит к неоднородности распределения энтропии, внутренней энергии и энергии Гиббса [1, с. 256 2], а следовательно, равновесного состава и скорости миграции примеси по объему твердой фазы [3, с. 20 4, с. 220]. Поэтому при анализе соосаждения необходимо учитывать неоднородность распределения любого экстенсивного свойства фаз системы и возможность появления источников этого свойства в объеме фаз, на поверхности кристаллов и на стенках системы. При таком анализе раствор (нар) следует рассматривать как дисперсионную среду, а кристаллы — как дисперсную фазу, частицы которой связаны непрерывной функцией распределения по состояниям. Состояние каждого кристалла полностью определяют его пространственные координаты и импульсы, а также внутренние обобщенные координаты (т. е. масса всех компонентов, содержание электрической, магнитной, радиационной, гравитационной, механической и тепловой энергий и параметры их распределения но объему кристалла). Внутренние обобщенные координаты каждого кристалла зависят от внешних обобщенных его координат, т. е. от концентрации компонентов и энергий среды в непосредственной близости от данного кристалла. Внутренние и внешние обобщенные координаты связаны с обобщенными силами (химическим потенциалом, напряженностью электрического и магнитного поля, мощностью радиационного поля, силой тяготения, механическим напряжением и температурой) уравнениями состояния дочерней и материнской фаз. Изменение внутренних обобщенных координат опреде.ляется законами переноса массы и энергии в объеме кристаллов и условиями массо- и энергообмена материнской и дочерней фаз. Изменение внешних координат определяется уравнением движения суспензии и законами массо-и энергопереноса в ее объеме, отражающими связь между потоками массы или энергии и градиентами обобщенных движущих сил [5]. [c.48]

Смотреть страницы где упоминается термин Дефекты кристаллов радиационные: [c.122] [c.271] [c.122] [c.21] [c.112] [c.258] [c.295] [c.156] [c.49] [c.123] [c.812] [c.238] [c.270] [c.711] [c.207] [c.119] [c.22] [c.110] [c.218] [c.353]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология