Материалы ядерной энергетики — страница 4

  • Просмотров 2015
  • Скачиваний 414
  • Размер файла 30
    Кб

характеристик столкновения является энергия, передаваемая бомбардируемому атому. В зависимости от геометрических параметров столкновения (взаимного направления движения частицы и колебания атома) она может меняться от нуля, при столкновениях под очень малым углом, до максимальной величины определяется соотношением где Е и m – энергия и масса взаимодействующей быстрой частицы; М – масса атома вещества. Для электронов с

высокой энергией (Е >> 1 МэВ) следует учитывать релятивистские эффекты. В этом случае предыдущее выражение превращается в В случае столкновения с тяжёлой частицей высокой энергии можно ожидать возникновение каскада смещений. Среднее число атомных смещений рассчитывается в простейшем случае по формуле где - плотность потока ионизирующего излучения; t – время облучения; число атомов в единице объема; σd1 – сечение

столкновений, вызывающих смещения; - средняя энергия, передаваемая атому быстрой частицей. Величина Еd зависит от направления смещения относительно кристаллографических осей кристалла, что связано с анизотропией сил связи, а также от природы сил связи атомов в решетке. Среднее число вторичных смещений , где f(nk) – функция относительного числа электронов, участвующих в ковалентной связи, на один атом, f(nc) – функция относительной

концентрации свободных электронов на один атом. Скорость возникновения радиационных дефектов где - сечение смещения. Помимо точечных дефектов и их конфигураций, в электронном газе кристаллической решетки металла возникают локальные возбуждения (наводимые как самими дефектами, так и излучением), которые гипотетически могут оказать влияние на термодинамические контакты системы, либо ее нескольких участков. Это, в свою

очередь, может привести к увеличению наблюдаемой подвижности вновь образованных радиационных точечных дефектов и существовавших до облучения дефектов кристаллического строения. Этим, отчасти, можно объяснить образование ассоциаций точечных дефектов в виде петель дислокации и кластеров под воздействием облучения даже в области низких температур. Весь спектр дефектов, наблюдаемых в металлических твердых телах после

облучения с помощью методов электронной и ионной микроскопии, образуется из первичных радиационных дефектов – пар Френнеля – в результате их взаимодействия между собой и с существующими в материале дефектами кристаллического строения, а также под воздействием локальных возбуждений в электронной подсистеме кристаллической решетки, инициируемых после радиации. Рассмотренные эффекты, возникающие при смещении атомов в