РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ В КРИСТАЛЛАХ
структурные
повреждения, образующиеся при облучении кристаллов потоками ядерных частиц
и жёстким электромагнитным (гамма- и рентгеновским) излучением. Структурные
микроповреждения вызывают изменения механич. и др. физич. свойств кристаллов.
Восстановление их свойств, т. е. уничтожение Р. д. в к., осуществляется
при нагревании. Изучение Р. д. в к. началось в середине 40-х гг. с развитием
реакторной техники. Впервые на возможность разрушения кристаллич. решётки
вследствие смещения атомов из их равновесных положений при взаимодействии
с быстрыми нейтронами и осколками деления ядер указал Ю. Вигнер в
1942. Тогда же было высказано предположение о том, что такие смещения атомов
должны сказываться на свойствах материалов.
Различают простые и сложные Р. д. в к.
В результате слияния простых Р. д. в к.
Наиболее полную информацию о Р. д. в к.
Исследование Р. д. в к. имеет большое практич.
Лит.: Конобеевский С. Т., Действие
Н. А. Ухин.
Простейшими являются междоузельный атом и вакансия (см. Дефекты
в кристаллах). Такая пара образуется, когда ядерная частица сообщает
атому, находящемуся в узле кристаллич. решётки, энергию выше нек-рой пороговой
Е
связей и удаления атома на нек-рое расстояние от узла кристаллич. решётки.
И вакансия, и междоузельный атом обладают высокой подвижностью даже при
комнатной темп-ре. Встретившись в процессе миграции по кристаллу, они могут
рекомбинировать, выйти на поверхность кристалла либо "закрепиться" на дефектах
нерадиационного происхождения (примесных атомах, дислокациях, границах
зёрен, микротрещинах и т. д.). Если энергия, приобретённая атомом, превышает
в неск. десятков или сотен раз Л, то первично смещённый атом, взаимодействуя
с "окружением", вызывает при движении по кристаллу каскад вторичных смещений.
могут образоваться их скопления. Образование скоплений наиболее вероятно
в тех случаях, когда облучение производится частицами высоких энергий,
порождающими каскадные процессы. При этом даже небольшие первичные скопления
могут служить "зародышами", на к-рых происходит накопление (конденсация)
простых дефектов. Рост вакансионных скоплений превращает их в поры. Однако
этот процесс не может происходить непрерывно: с одной стороны, он ограничен
относительным уменьшением поверхности конденсация вакансий, с другой -
условиями теплового равновесия. В металлах сферич. поры неустойчивы, они
сдавливаются в плоскости одного из наиболее плотных атомных слоев кристалла
и образуют кольцевые дислокации.
можно получить, если облучать материалы при очень низкой темп-ре (вплоть
до неск. К). Образовавшиеся Р. д. в к. как бы "замораживаются", процесс
их миграции по кристаллу максимально замедляется. При последующем постепенном
нагревании часто наблюдается ступенчатая картина восстановления исследуемых
свойств материала. Исследование характера и скорости восстановления свойств
во времени при темп-ре наиболее резкого их изменения на границе соседних
ступеней (изотермический отжиг) позволяет определить энергию активации
движения Р. д. в к. и особенности их превращений. Р. д. в к. наблюдают
и непосредственно, напр. с помощью электронных микроскопов и ионных
проекторов.
значение. Различные конструкционные материалы и делящиеся вещества
в ядерных реакторах, материалы, находящиеся на борту космич. объектов
в радиационных поясах Земли, подвергаются воздействию потоков нейтронов,
протонов, электронов и у-квантов. Знание типа образующихся Р. д. в к.,
их превращений и термической стабильности, а также влияния Р. д. в к. на
свойства материалов позволяют прогнозировать работу последних под воздействием
облучения, открывает пути создания радиационно-стойких материалов.
облучения на материалы, М., 1967; Вавилов В. С., Ухин Н. А., Радиационные
эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах, М., 1969; Томпсон
М., Дефекты и радиационные повреждения в металлах, пер. с англ., М., 1971.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я