Влияние облучения на свойства тел

Изучение влияния облучения на свойства твердых тел и объяснение его физической природы, [c.291]

Исследования влияния облучения на физико-механические свойства материалов, используемых в реакторах, дали толчок для систематического изучения природы радиационных нарушений. В результате графит оказался первым материалом, в котором были обнаружены структурно-физические изменения его свойств под действием нейтронного облучения. Изучение радиационных нарушений в графите значительно расширяет круг вопросов материаловедения и физики твердого тела, а также исследования и разработки экспериментальных методов определения свойств материалов в процессе облучения. [c.6]

В посвященной вопросам радиационного материаловедения монографии С. Т. Конобеевского Действие облучения на материалы (1965 г.) рассматриваются атомные столкновения при воздействии различных видов облучения, возникающие при этом дефекты строения кристаллических тел и их связь со свойствами реакторных материалов. Однако графиту уделено в ней всего несколько страниц. В изданной позднее на русском языке книге Б. Келли Радиационное повреждение твердых тел (1970 г.) подробно изложена теория каскада смещений и рассмотрены результаты прямого наблюдения дефектов облучения. Однако вопросы, касающиеся влияния облучения на материалы, рассматриваются лишь в отношении связи радиационных дефектов с изменением различных свойств этих материалов. [c.7]

Влияние температуры облучения на предел текучести. В процессах закрепления дислокаций, образования вторичных дефектов и частиц выделений определяющую роль играет термическая диффузия. Поэтому структура и свойства кристаллических тел должны зависеть от температуры облучения. Однако на число и вид первичных дефектов, образующихся при бомбардировке, она не влияет. В значительной степени от температуры облучения зависит степень сохранности первичных дефектов в решетке. [c.77]

Неоднородность упругопластических свойств материалов в различных точках тела может быть вызвана различными причинами влиянием облучения тела потоком элементарных частиц (особенно нейтронов), воздействием температурных градиентов, неоднородностью состава, неоднородным упрочнением материала от предварительной пластической деформации (холодная правка, прокатка, штамповка и т. д.) различными видами поверхностной обработки (закалка не на полную глубину) и т. п. [c.137]

Влияние нейтронного облучения на механические свойства, прочность и разрушение твердых тел................................465 [c.365]

Влияние нейтронного облучения на механические свойства, прочность и разрушение твердых тел ). Многочисленные эксперименты по радиоактивному облучению показали заметные изменения как химических, так и механических свойств материалов, причем эти изменения во многих случаях являются трудно восстановимыми и сохраняются в течение длительного времени. Это обстоятельство потребовало не только выработки технологических мер защиты от вредных воздействий, но и разработки новых методов расчета элементов конструкций и сооружений, испытывающих радиоактивное облучение (атомные реакторы, искусственные спутники, космические корабли и станции). [c.465]

Можно указать на несколько факторов, вызывающих появление подобных дефектов. К ним относятся в первую очередь кинетические факторы, связанные с тем, что кристалл не успевает стать идеальным в процессе кристаллизации и последующей обработки. Далее следует указать, что при не слишком низких температурах из-за конкуренции энергетического и энтропийного факторов присутствие в кристалле некоторого количества дефектных мест будет отвечать термодинамическому равновесию. Наконец, уже созданные идеальные кристаллы могут оказаться испорченными под влиянием факторов (механической обработки, действия радиации), нарушающих строгую периодичность расположения атомов. По этим причинам реальные кристаллы имеют дефекты, и физические свойства кристалла формируются под совместным действием строгой периодичности и отступлений от нее. Можно привести немало примеров, свидетельствующих о важности учета вклада дефектов в формирование свойств материалов. Так, без учета этого вклада оказалось невозможным построение теории прочности и пластичности материалов, поскольку эти характеристики определяются степенью сопротивления тела действию сил, смещающих разные части тела относительно друг друга. Под действием радиации (мощные световые потоки, пучки электронов, нейтронов, заряженных ядер и т. д.). отдельные атомы или группы атомов оказываются выбитыми из своих правильных положений, и поэтому структура и свойства облученных материалов необъяснимы без оценки роли дефектов и т. д. В связи с этим важной составной частью физики твердого [c.228]

Теория дислокаций впервые объяснила причину огромного различия теоретически рассчитанной прочности кристаллов с совершенной структурой и экспериментально определяемой прочности дефектных кристаллов. И. А. Одингом еще в конце 50-х годов была предложена гипотетическая зависимость прочности кристаллов от плотности дефектов, в частности дислокаций в кристаллах, в соответствии с которой один из путей повышения прочности, сопротивления сдвигу состоит в увеличении плотности дефектов решетки и их оптимального распределения в объеме материалов. Поскольку облучение быстрыми частицами является мощным способом создания целого комплекса дефектов решетки, оно и должно оказывать существенное влияние на механические свойства кристаллических тел. [c.60]

Одна из задач теплофизических исследований твердого тела заключается в установлении влияния на эти свойства длительного воздействия глубокого вакуума, электрических и механических воздействий, нейтронного и электронного облучения. [c.11]

Первый комплекс вопросов характеризуется такими понятиями, как кристаллическая структура, химические связи, силы сцепления, энергия связи. Ответ на поставленные вопросы на первый взгляд кажется независимым от ответа на вопрос о поведении твердого тела под влиянием внешних воздействий. И все-таки ответ на первый комплекс вопросов может быть получен только при помощи ответа на второй вопрос, так как каждый эксперимент означает воздействие, т. е. возмущение основного состояния. Выводы относительно свойств твердого тела в основном состоянии могут быть сделаны только после исследования воздействия на него приложенного электрического поля, градиента температур, облучения светом и т. д. [c.12]

Атомные смещения приводят к таким необратимым нарушениям в неорганических изоляционных материалах, которые проявляются в виде изменения параметров решетки, плотности, прочности и электрических свойств. Бомбардировка нейтронами кристаллических тел (AI2O3, MgO, кристаллический кварц и т. д.) приводит к расширению решетки и соответственно к уменьшению плотности. При интегральных потоках быстрых нейтронов порядка 10 —10 нейтрон 1см плотность керамических изоляторов [17], обладающих плохой или умеренной радиационной стойкостью, изменяется приблизительно на 1—6%. Из обычно используемых изоляционных материалов а-кварц является, по-видимому, наименее стойким к облучению быстрыми нейтронами, так как при интегральном потоке около 6,6-10 нейтрон/см его плотность понижается на 3,5—5% [81]. Небольшое уменьшение плотности (на 1—3%) наблюдается в карбиде кремния, окиси магния, сапфире и шпинели при интегральных потоках быстрых нейтронов порядка 10 —10 нейтрон1см [63]. Зисмани др. [72] установили, что при интегральном потоке быстрых нейтронов 2-10 нейтрон/см изменение плотности окиси магния, окиси алюминия, шпинели и форстерита составляет менее 1 %. Если под влиянием облучения быстрыми нейтронами плотность кристаллических материалов уменьшается, то в таких аморфных изоляторах, как плавленый кварц и стекло, наблюдается обратный эффект. Примак и др. [62], например, наблюдали увеличение плотности плавленого кварца на 17% при интегральных потоках выше 10 нейтрон/см . [c.397]

Нейтронное облучение. Как известно, ядерные реакции сопровождаются потоками элементарных частиц (у-кванты, р-лу-чи, потоки нейтронов и протонов и т. д.), энергия которых гораздо больше энергии связи атомов - твердого тела. Попадая в тело, они вызывают каскад других частиц и в итоге приводят к некоторым локальным нарушениям структуры тела. При достаточной интенсивности или продолжительности действия они могут привести к полной деструкции тела или к потере его работоспособности. Наибольшее влияние оказывают пучки нейтронов и Y-квантов, которые не несут электрического заряда и потому обладают наибольшим проникающим действием. Не имеющие массы Y-кванты воздействуют в основном на электронные оболочки при не слишком высоких энергиях и интенсивностях их действие сводится к нагреванию тела. Нейтроны способны искажать решетку, непосредственно воздействуя на ядро атомов. Нейтронное облучение вызывает ослабление пластических свойств тела, уменьшение вязкости разрушения /Сы и ведет к образованию дефектов, что также охрупчивает материал. Кроме того, в металлах важную роль играет тепловая диффузия протонов и нейтронов, вызывающих охрупчивание совершенно аналогично влиянию водорода (см. 1, 2 гл. VII) протоны могут попадать в тело через поверхность из внешних протонных пучков или же возникать в объеме тела при столкновении нейтронов с ядрами. [c.512]

Несмотря на то, что эти вычисления и имеют большой теоретический интерес, из них нельзя сделать никаких заключений о том, что происходит в реальном веществе. Можно представить себе, что выбитый атом вернется на пустое место, с которого ов был выбит, так что восстановится нормальная решетка, и в результате после облучения конечное разрушение будет очень мало. Бартон [1] указал, что большая плотность упаковки атомов в решетке способствует возвращению выбитого атома на свое место, так как чем плотнее з паковка, тем менее устойчивым будет положение атома вне узлов решетки. Он также указал, что вещества с низкой температурой плавления, в особенности не твердые, должны закаливаться и иа них не должно оказывать влияния даже продолжктелькое облучение. Было обнаружено, указывается в отчете Смита, что графит после интенсивного облучения нейтронами изменяет электрическое сопротивление и теплопроводность. Насколько тела меняют свои свойства при облучении тяжелыми частицами, необходимо в каждом отдельном случае определять экспериментально. [c.245]

Чрезвычайно высокий молекулярный вес целлюлозы и наличие межмолекулярных водородных связей объясняют многие ее физические свойства. С повышением температуры целлюлоза не размягчается. При температуре выше 100° начинается постепенное термическое разрушение (деструкция) макромолекул, которое приводит к снижению молекулярного веса. Оно ускоряется присутствием кислорода воздуха, так как к термической деструкции присоединяется и реакция окисления. С повышением температуры интенсивность обоих процессов возрастает. Окисление ускоряется также под влиянием солнечного облучения. В воде целлюлоза сильно набухает. Это способствует более глубокому проникновению кислорода воздуха в волокна целлюлозы и более интенсивному разрушению макромолекул. Указанными явлениями объясняется постепенное разрушение лаковых покрытий, пленок, вискозных и хлопчатобумажных тканей, бумаги и других материалов на основе целлюлозы. Так, одновременное действие на целлюлозное волокно солнечного света, влаги и воздуха в течение трех месяцев вызывает падение его прочности на 40—50 /о и уменьшение вязкости его раствора на 60—80%, что указывает на значительное уменьшение размера макромолекул. Процесс окислительной деструкции можно замедлить добавлением противоокислн-телей целлюлозы. [c.14]

Радиационное. Под воздействием нейтронов, а-частиц в кристаллической решетке металлов образуются гелиевоводородная фаза, а также вакансии,. так как атомы твердого тела выбиваются из своих регулярных положений и переходят в междоузлия, что снижает пластичность. Высокотемпературные свойства под действием облучения изменяются по различным законам в зависимости от химического состава сплавов и его структуры. Наиболее сильно снижаются длительная прочность у дисперсионно-твердеющих сплавов (особенно для сварных швов), содержащих Со, N, В и др. Значительно меньшее влияние оказывает нейтронный поток на гомогенные сплавы, не склонные к дисперсионному твердению. Их свойства восстанавливаются после отжига при 0,57 пл К. [c.311]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...