Проводимость при облучении

Электрические свойства. Электрич. проводимость облученных полимеров может уменьшаться, если подвижность носителей заряда (по-видимому, ионов) снижается в результате сшивания и кристаллизации, или увеличиваться, если подвижность повышается вследствие деструкции и аморфизации. Кроме того, электрич. проводимость может расти при образовании нек-рых устойчивых ионогенных продуктов радиолиза или большого числа сопряженных двойных связей последние могут придать облученному образцу полупроводниковые свойства. [c.130]

В наиболее простом случае, когда проводимое облучение вызывает активность только у определяемого элемента (или если активируются и другие элементы, но получаются продукты с сильно отличающимися периодами полураспада), определение можно проводить без разделений. [c.312]

Показатель а, определенный различными исследователями, после приведения проводимости облученного [c.41]

Рис. 3. Частотная зависимость проводимости облученного полиэтилена от температуры термической обработки

При реакции сульфоокисления двуокись серы и кислород взаимодействуют с парафиновыми углеводородами нри ультрафиолетовом облучении или в присутствии органических перекисей, образуя алифатические сульфоновые кислоты. Прямое сульфирование парафиновых углеводородов серной кислотой, аналогичное проводимому с ароматическими углеводородами, невозможно. По-видимому, сульфоокисление позволяет преодолеть этот недостаток. [c.11]

Прежде всего было установлено, что во время низкотемпературного радиолиза органических веществ (независимо от их молекулярной массы) в них, так же как и в неорганических веществах, происходит стабилизация положительных и отрицательных зарядов (ионов, дырок и электронов). Об этом свидетельствует изменение краски облученных образцов, их термолюминесценция при разогреве, фотолюминесценция при низких температурах, уменьшение окраски и РТЛ под действием света, изменение электрической проводимости, а также результаты анализа спектров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) облученных полимеров и низкомолекулярных органических веществ [9.7]. [c.236]

Представления о валентных зонах и зонах проводимости могут быть использованы для объяснения ряда процессов, протекающих в кристаллических веществах, например для объяснения люминесценции — испускания электромагнитного излучения после возбуждения вещества видимым или ультрафиолетовым светом, облучением частицами (электронами, а-части-цами) и т. п. [c.190]

Такие типичные полупроводники, как кремний и германий, уже при комнатной температуре обладают некоторой проводимостью, хотя она приблизительно в 10 раз меньше, чем у металлов. Хотя при нагревании увеличиваются тепловые колебания ядер атомов, но этот эффект с избытком компенсируется увеличением количества электронов в зоне проводимости. Таким образом, в противоположность металлам проводимость полупроводников растет с повышением температуры. Электроны преодолевают запрещенную зону не только при тепловом воздействии, но и при облучении светом определенной длины волны. Такое явление называется фотопроводимостью. [c.203]

Применение в энергетике. Бор (изотоп 5°В) интенсивно поглощает медленные нейтроны, поэтому используется для изготовления регулирующих стержней атомных реакторов и защитных устройств от нейтронного облучения. Кристаллический бор обладает полупроводниковыми свойствами и используется в полупроводниковой технике (его проводимость при нагревании до 600 С возрастает в 10 раз). Исключительной химической стойкостью, твердостью, жаростойкостью обладают многие соединения бора с металлами побочных подгрупп. Алюминий и его сплавы применяют в энергетике в качестве конструкционного и электротехнического материала. Галлий применяют в полупроводниковой технике, так как его соединения с мышьяком, сурьмой, висмутом, а также аналогичные соединения индия обладают полупроводниковыми свойствами. Галлий используют при изготовлении высокотемпературных термометров с кварцевыми капиллярами (измерение температуры до 1500° С). Галлий может быть использован как хороший теплоноситель в системах охлаждения ядерных реакторов, лазерных устройств. Индий обладает повышенной отражательной способностью и используется для изготовления рефлекторов и прожекторов. Способность таллия при температуре ниже 73 К становиться сверхпроводником делает его перспективным материалом в энергетике. Представляют практический интерес многие соединения этих металлов и соединения бора, например нитрид бора ВЫ—боразон, отличающийся исключительной твердостью и химической инертностью. [c.230]

Основные характеристики некоторых, наиболее широко употребляемых полупроводниковых материалов приведены в табл. 34. Общим свойством всех указанных материалов является ковалентный или близкий к ковалентному характер связей, реализуемых в их кристаллах. Ширина запрещенной зоны зависит от энергии этих связей и структурных особенностей кристаллической решетки полупроводника. У полупроводников с узкой запрещенной зоной, таких, например, как серое олово, черный фосфор, теллур, заметный перенос электронов в зону проводимости возникает уже за счет лучистой энергии, в то время как для полупроводниковых модификаций бора и кремния требуется довольно мощный тепловой или электрический импульс, а для алмаза II — даже облучение потоками микрочастиц большой энергии или у-облучение. Лишь некоторые из полиморфных форм кристаллов обладают полупроводниковыми свойствами. Так, полупроводниковый эффект наблюдается лишь у одной из трех возможных полиморфных форм кристаллических фосфора и мышьяка и лишь у двух из четырех кристаллических модификаций углерода. [c.311]

Кристаллы некоторых элементов, например кремния и германия, отличаются тем, что связь между составляющими их атомами имеет частично ковалентный характер. Поэтому в таких кристаллах электроны из валентной зоны не могут легко переходить в зону проводимости, как в металлах. Между этими двумя зонами существует запрещенная зона, через которую электроны должны перескочить , чтобы попасть в зону проводимости. Такие скачки в подобных твердых телах, которые называются полупроводниками, могут осуществляться лишь в результате некоторого возбуждения, вызываемого, например, облучением светом. При этом происходит разрыв ковалентной связи между соседними атомами и освобождаются электроны. Именно эти электроны переходят в зону проводимости и обеспечивают электропроводность. Выше уже упоминалось, что ковалентная [c.164]

Металлы при облучении светом практически не изменяют проводимость, так как число электронов проводимости в них не изменяется. Дальше мы остановимся на причинах большой чувствительности полупроводников к дефектам строения кристаллов и к нарушению состава, чем они также сильно отличаются от металлов. [c.236]

Для прохождения тока в металлах не требуется иного воздействия, кроме на-ложения электрического поля, так как валентная зона в них не заполнена или перекрывается зоной проводимости. Но чтобы возбудить проводимость Б полупроводнике, необходимо электрону заполненной валентной зоны сообщить энергию, достаточную для преодоления запрещенной зоны. При этом электрон будет переброшен из верхнего края валентной зоны в свободную зону и у полупроводника появится электрическая проводимость. Чем меньше ширина запрещенной зоны и выше температура или интенсивность облучения полупроводника фотонами, тем выше его проводимость. [c.266]

Если ширина запрещенной зоны очень велика (больше 4 эВ), то электрическую проводимость в веществе (нагреванием или облучением) возбудить практически невозможно. Это объясняется тем, что энергия теплового возбуждения электронов при нагревании даже до температуры плавления (Е = /2 кТ ) недостаточна для преодоления зоны запрещенных энергий. Следовательно, при нагревании кристалл расплавится прежде, чем возникнет электронная проводимость. Такие вещества называются изоляторами. К их числу относятся, например, алмаз (АЕ = 5,1 эВ), кварц (АЕ = 5,2 эВ), многие типичные соли и т.п. [c.191]

Металлы при облучении светом практически не изменяют проводимость, так как число электронов проводимости в них не изменяется. [c.294]

Ближайшей по энергии зоной проводимости к хр -гиб-ридной валентной зоне в кристалле кремния является зона, образованная перекрыванием вакантных 3 -орби-талей того же слоя и близких к нему по энергии 45-орби-талей. Так как эта зона с валентной зоной не перекрывается, т. е. разделена запреи енной зоной, то для перехода электронов в зону проводимости необходимо их возбуждение (нагревание, облучение и т. д.). Если ширина запрещенной зоны превышает 4 эВ, то возбудить электрическую проводимость в веществе путем нагревания невозможно, поскольку кристалл расплавится раньше, чем возникнет проводимость. [c.86]

В области радиационных технологических процессов, проводимых в присутствии катализаторов, существуют в общем два основных направления во-нервых, можно подвергнуть катализаторы действию радиации перед их применением во-вторых, можно облучать непосредственно реакционный объем во время протекания каталитической реакции. Во втором случае не только происходят изменения (возникают дефекты) в структуре катализатора,, но и сырье само поглощает излучение, что приводит к образованию высокоактивных форм, рассмотренных выше. Совершенно очевидно, что близость твердой поверхности гетерогенного катализатора оказывает сильное влияние на дальнейшую судьбу активных форм независимо от того, будут ли это радикалы, ионы или возбужденные молекулы. Фактически положение оказывается еще более сложным, так как облучение может изменять химический состав как реагирующих веществ, так и катализатора. [c.120]

Подобное влияние поверхности, разумеется, неоднократно отмечалось-в гомогенных реакциях, проводимых в газовой фазе, и должно всегда учитываться при рассмотрении подобных реакций. Здесь этот пример был приведен лишь для того, чтобы показать возможности усложнения гомогенных инициируемых облучением газофазных реакций в результате протекания на поверхности реакций, вызванных образованием отложений. [c.136]

Приведение выше данные представляют собой средние показатели из нескольких опытов. Отсюда видно, что вызываемые облучением дефекты структуры не способны изменить каталитические свойства алюмосиликата или платинированной окиси алюминия в реакциях, проводимых при высоких температурах. Это можно объяснить двояко подобные дефекты или не играют существенной роли в катализе, или они устраняются в результате высокотемпературного отжига. Как уже отмечалось выше при рассмотрении влияния предварительного облучения, последняя возможность представляется более вероятной. [c.162]

Предельно допустимые уровни радиации для человека. Предельно допустимые дозы облучения н важнейшие правила техники безопасности при работе с радиоактивными веществами регламентируются Санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих облучений , которые являются обязательными для всех радиоизотопных работ, проводимых на территории СССР. Согласно Правилам годовая доза облучения не должна превышать 5 бэр. Указанная доза не обязательно должна быть равномерной допускается в течение 13 последовательных недель получать дозу до 3 бэр, однако годовая доза все равно не может быть превышена. [c.126]

М. мягкий, ковкий металл твердость по Моосу 3,0 твердость по Бринеллю 370-420 МПа Стр, 220 МПа относит, удлинение 60%, относит, уменьшение поперечного сечения 70% модуль продольной упругости 112 ГПа модуль сдвига 49,25 ГПа коэф. Пуассона 0,34. После обработки давлением в связи с наклепом предел прочности М. возрастает до 400-450 МПа, уменьшаются на 1-3% удлинение и электрич. проводимость последствия наклепа устраняются после отжига металла при 900-1000 К. Под действием нейтронного облучения (373 К, поток 5-10 и/см ) предел текучести М. возрастает почти в 2,7 раза, сопротивление разрыву-в 1,26 раза, удлинение уменьшается в 1,35 раза. Небольшие примеси В], РЬ вызывают красноломкость М., 3, О2 хладноломкость, примеси Р, Аз, А1, Ре заметно уменьшают электрич. проводимость М. [c.7]

Электроны проводимости и дырки, возникновение к-рых явилось следствием тепловых флуктуаций в условиях термодинамич. равновесия, наз. равновесными носителями заряда. При наличии внеш. воздействия на П. (освещение, облучение быстрыми частицами, наложение сильного электрич. поля) может происходить генерация носителей заряда, приводящая к появлению избыточной (относительно термодинамически равновесной) их концентрации. При появлении в П. неравновесных носителей возрастает число актов рекомбинации и захвата электрона из зоны проводимости на примесный уровень в запрещенной зоне ( захват носителей). После прекращения внеш. воздействия концентрация носителей приближается к равновесному значению. [c.56]

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. Это явление получило название внешнего фотоэлектрического эффекта. [c.391]

Можно предположить, что на начальной стадии процесса имеет место декорирование дефектов поверхности графитом, подобно автодекорированию поверхности алмаза алмазохм [70] или декорированию вольфрамом при осаждении последнего из газовой фазы [71]. Действительно, из данных табл. 3 видно, что при наращивании на облученном порошке по сравнению с исходным при 950° С проводимость вырастает до значительно большей величины, тогда как общий привес новой фазы уменьшается. В то же время при 1000° С различие заметно меньше, что, вероятно, связано с отжигом дефектов при повышенной температуре. Так, при 950 С относительная проводимость облученного порошка в среднем в 5 раз больше, чем у исходного, тогда как при 1000° С это отношение равно всего 1,6. [c.82]

Для суждения о механизме проводимости облученных поли-Л1еров необходимы были бы более детальные исследования ее температурной зависимости, а также температурной зависимости спада проводимости после выключения облучения. Выяснению механизма проводимости облученных полимеров, по- [c.269]

При работе с радиоактивными вещества.ми и ионизируюгцими излучениями специальные службы или л.чборатории предприятий осуи.1ествляют дозиметрический контроль за уровнем облучения работающих. Характер дозиметрического контроля зависит от вида проводимых работ. Для дозиметрического контроля приме- [c.169]

При жидкофазиом радикально-цепном хлорировании, проводимом при относительно низких температурах (от 40 до 100— 150°С), почти всегда требуются инициаторы илн облучение смеси, что ведет к допол1Штельи.ым экономическим затратам по сравнению с термическим хлорированием. Поэтому выбор жидкофаз-кого хлорирования оправдан при получении термически нестабильных веществ, легко отщепляющих H l [монохлорпарафины с длинной углеродной цепью, полихлориды Са и выше], а также соеди- [c.110]

Помимо изучения кинетики (по давлению и по продуктам), были проведены еще опыты с прекращением облучения по ходу реакции. При этом были отмечены следующие интереснр.те факты. Как уже было сказано, при непрерывном облучения реакционной смесп после падения давления начинается / -образный подъем его. Прп выключении лампы в максимуме падения давления реакция не прекращается, но вместо прироста давления оно продолжает падать. Отбор, взятый на анализ после такого 2-часового падения давления ирп потушенной лампе, показал, что в смеси имеется количество перекпси, несколько мепьшео, чем в максимуме падения давления при обычном проведении реакции. Если облучение прекратить на начальном участке ветви падения давления, то продолжается и падение давления и нарастание количества перекиси. Так, например, при обычном проведении реакции через 1 2 мин. после впуска смеси в реакционный сосуд в ней имеется около 6 мм перекиси при выключении же в этот момент лампы и проведении отбора на 17-й минуте было паидено количество перекиси в смеси около 11 мм. В связи с этим были поставлены специальные опыты, которые показали, что при 210° и без облучения исходная смесь (с бромом) окислению практически не подвергается. Таким образом, изменения, происшедшие в системе на протяжении начального участка реакции, проводимой с облучением, дают возможность ео продолжения при выключении облучения, т. е. в условиях, в которых в исходной смеси никакого заметного превращения не происходит. [c.454]

Некоторые элементарные металлоиды отличаются полупроводниковыми свойствами. Эти свойства обусловлены особым состоянием электронов в кристаллической решетке полупроводников. Каждый атом металлоида в кристалле связан с другими атомами ковалентной связью. В кристаллах полупроводников валентные электроны закреплены в атомах непрочно и под влиянием нагревания или облучения могут, возбуждаясь, отрываться от связываемых ими атомов и свободными уходить в междуузлия решетки. Наличие свободных электронов в кристаллах металлоидов сообщает им некоторую электронную проводимость. При переходе электрона в свободное состояние у данного атома остается свободная орбиталь или так называемая д ы р к а . Эта дырка может заполниться при перескоке валентного электрона соседнего атома, в котором тогда возникает новая дырка. Если при наложении электрического поля свободные электроны будут передвигаться к положительному полюсу, то дырки будут передвигаться к отрицательному полюсу. Это передвижение дырок, равносильное передвижению положительных зарядов, сообщает кристаллам металлоидов еще так называемую дырочную проводимость. В совершенно чистом полупроводнике в каждый данный момент число дырок равно числу свободных электронов. Однако вследствие того, что подвижности электронов и дырок различны, значения электронной (п) и дырочной (р) проводимости в общей электропроводности чистого металлоида (значение которой очень невелико) не равны друг другу. Соотношение между числами свободных электронов и дырок в кристалле металлоида можно изменить, если в металлоид ввести даже очень незначительную примесь другого металлоида или, наоборот, металла. Пол у проводимость отличается от обычной металлической электропроводности не только своей малой величиной. Она увеличивается с повышением температуры и сильно зависит от освещения полупроводника. Наиболее же существенным признаком полупрово-димости является крайняя чувствительность к наличию примесей даже в самых ничтожных количествах. [c.44]

Если ширина запрещенной зоны очень велика (больше 4 эВ), то электрическую проводимость в веществе (нагреванием или облучением) возбудить практически невозможно. Это объясняется тем, что энергия теплового возбуждения электронов при нагревании даже до температуры плавления недостаточна для преодоления зоны запрещенных энергий. Следовательно, при нагревании кристалл расплавится прежде, чем возникнет электронная проводимость. Такие вещества называются изоляторами. К их числу относятся, например, алмаз (Д = 5,1 эВ), кварц (Д = = 5,2 эВ), многие типичные соли и т. п. При воздействии на изолятор электрических полей очень высокой напряженности в них наблюдается так называемое явление лавинного пробоя, который связан фактически с разрушением кристаллической решетки изолятора. Естественно, что возникающая при этом электрическая фоводимость не характеризует данное вещество, поскольку механизм ее соверщенно иной. [c.311]

Поглощение света или других видов энергии кристаллом приводит к преодолению запрещенной зоны основного вещества и к переходу электрона из валентной зоны в зону проводймости С (переход 1) или с уровней активатора в зону проводимости (переход 2). При поглощении света активатором возникают ионизованные центры свечения, т. е. вакантные уровни Ц, а при поглощении света основным веществом возникают дырки в валентной зоне. Дырки заполняют электронами с уровней активатора (переход 3), и также образуются вакантные уровни Ц. Часть электронов, попавших в зону проводимости С, могут рекомбинировать с ионизованными центрами свечения, т. е. переходить на вакантные уровни активатора (переход 4). Этим обусловлено кратковременное свечение, происходящее в начальный период после облучения люминофора ( мгновенное свечение ). Остальные электроны, попавшие в зону С, застревают на уровнях ловушек Л в местах нарушений кристаллической решетки (переход 5). При этом возможность прямой рекомбинации с ионизованными центрами свечения Ц полностью исключена, так как локальные уровни Л к Ц пространственно отделены друг от друга. Для такой рекомбинации требуется предварительное высвобождение электрона из ловушек Л с переходом его обратно в зону проводимости С (переход 6). Только-тогда по пути 4 может произойти акт высвечивания. Энергия, необходимая для переходов 6, может быть получена от тепловой энергии самой решетки. Для таких переходов требуется время, которое существенно зависит от температуры и разности уровней дна зоны проводимости С и ловушек Л. Излучение, сопровождающее рекомбинацию этих временно застревающих электронов на уровнях прилипания Л, представляет собой послесвечение кристаллов. [c.366]

Другой характерной особенностью зонной структуры кремния является то, что следующая вакантная 4я-зона не перекрывается с валентной на межатомных расстояниях г = Го, а отделена от последней зоной запрещенных энергий АЕ. Электроны, находящиеся в валентной зоне, участвовать в электрической проводимости не могут, так как в этой зоне все состояния заняты. Для возбуждения электрической проводимости необходимо любым путем (нагревание, облучение) сообщить электронам энергию, равную АЕ (рис. 90, б). Тогда возбужденные электроны попадают в свободную 4в-зону, которая называется зоной проводимости, и становятся способными участвовать в электрической проводимости. Энергетический промежуток между верхним краем (потолком) валентной зоны и нижним краем (дном) зоны проводимости (АЕ) называется шириной запрещенной зоны. Эта величина представляет собой важнейшую характеристику кристаллического вещества. В зависимости от ширины запрещенной зоны все кристаллические вещества подразделяются на три класса металлы, полупроводники и изоляторы (диэлектрики). В мета.ллах ширина запрещенной зоны равна нулю, так как заполненная и свободная зоны перекрываются между собой и, в сущности, валентная зона одновременно будет и зоной проводимости. Именно способность валено ных электронов в металлах к свободному перемещению по всему объему кристалла и обусловливает их высокие электрическую пройодимость и теплопроводность. [c.191]

Обратимые изменения в орг. материалах обусловлены установлением стационарного равновесия между генерированием нестабильных продуктов радиолиза и их гибелью и зависят от мощности дозы. Так, электрнч. сопротивление орг. изоляционных материалов с увеличением мощности дозы падает на иеск. порядков. При больших дозах снижение остаточного электрич. сопротивления носит необратимый характер У мн. полимерных материалов, облученных дозами до 10 Гр, исходная электрич. проводимость меняется в неск. раз. При дозе Гр необратимые изменения, как правило, незначительны. В орг. полимерных материалах может возникать послерадиац. старение, к-рое обусловлено в осн хим р-циями образовавшихся своб. радикалов с Oj воздуха. Радиац. стойкость полимерных диэлектриков ограничивается, как правило, их мех. св-вами, т.к. они становятся хрупкими и теряют способность нести мех. нагрузки после доз, не вызывающих существ, изменений электрич св-в. [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология