Механизмы радиационного воздействия

Главное достоинство книги состоит в том, что она может служить справочным пособием для конструкторов, которым необходимо учитывать требования радиационной стойкости материалов и устройств в целом. Книга может быть полезна также для специалистов-исследователей, занимающихся изучением механизмов радиационного воздействия на материалы. [c.7]

МЕХАНИЗМЫ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ [c.279]

В современных устройствах, предназначенных для работы в условиях облучения, используют материалы различных классов и химической природы (металлы, полупроводники, органические и неорганические системы, полимеры и т. д.) механизм воздействия излучения на эти материалы различен. В связи с тем, что трудно найти универсальный подход к описанию радиационных эффектов в различных материалах, целесообразно рассматривать радиационное воздействие на отдельные группы материалов, объединенных либо общностью химической природы, либо областью применения. [c.7]

Именно поэтому в периодических научных изданиях и монографиях можно получить достаточно полные сведения о механизме и результатах радиационного воздействия в основном на отдельные группы материалов (например, реакторное горючее и конструкционные материалы, полупроводники, полимеры и т. д.). [c.7]

Изучение радиационных нарушений в вакуумных лампах показало, что воздействие излучения проявляется тремя способами. Хотя механизмы этих воздействий в некоторых случаях не совсем ясны, их можно сформулировать следуюш им образом [c.324]

Вследствие воздействия на, материал нейтронного облучения его свойства суш.ественно изменяются. Изменение кристаллической структуры графита проявляется в росте размера элементарной ячейки вдоль кристаллографической оси с и сокращении— вдоль оси а уменьшении размеров кристаллитов, определяемом по ширине рентгеновских дифракционных линий снижении степени упорядоченности. Поэтому установление общих закономерностей изменения структурных характеристик углеродных материалов в зависимости от условий облучения (дозы,, температуры) и от исходных значений их позволит лучше понять механизм радиационного изменения свойств конструкционного графита. [c.99]

При повышении температуры на наружной поверхности труб нижней радиационной части резко ускоряется высокотемпературная газовая коррозия, приводящая к утонению труб. Точный механизм процесса не установлен. Несомненно, что важную роль играют оксиды серы, ванадия и щелочных металлов. Судя по внешнему виду труб, строению отложений и окисных пленок, в наиболее теплонапряженных местах отложения находятся в расплавленном состоянии. Вероятно, что в этих местах протекает электрохимическая коррозия. Дополнительным импульсом для нее может служить наличие на одной и той же экранной трубе участков поверхности с различным тепловым потоком. Роль анода, где происходит растворение металла, играет лобовая, наиболее теплонапряженная, образующая. Оксиды ванадия и щелочных металлов снижают температуру плавления отложений. Кроме того, оксиды ванадия — сильный катализатор окислительных процессов. (Механизм их воздействия будет рассмотрен в разделе, посвященном коррозии конвективных гю-верхностей нагрева.) [c.220]

Таким образом, первый и четвертый механизмы образования точечных дефектов приводят к возникновению равновесных дефектов, а второй и третий — неравновесных, возникающих в процессе роста кристалла из-за несовершенства технологии, из-за его пластической деформации, при термообработке или в результате радиационного воздействия. [c.95]

Резонансный метод исследования и контроля реакторных материалов и из -делий используется достаточно эффективно, прежде всего при отработке технологии новых материалов. Этим методом изучали свойства металлических и керамических материалов в широком интервале изменения температуры (от 4,2 К до 2500...3000 К), концентрации, при механических, химических, радиационных воздействиях [22]. Зависимость модуля упругости от плотности и зависимость резонансных частот от размеров изделия позволили использовать этот метод для изучения спекания керамических материалов. Основу указанных применений составляла связь характеристик упругости и плотности с другими физическими свойствами материала. Например, изучение изменения модуля упругости двуокиси урана при облучении в активной зоне ядерного реактора позволило сделать заключение о механизме радиационного повреждения этого материала на начальном этапе его работы в реакторе. О возможности использования резонансного акустического метода для контроля топливных таблеток ядерных реакторов уже упоминалось. [c.154]

Чтобы исследовать воздействие водяного пара, снова разделим атмосферу на две зоны— тропосферу и стратосферу, так как в первой зоне формируются метеорологические процессы, а во второй происходят очень важные процессы химического, фотохимического и радиационного взаимодействия компонентов. Более того, концентрация водяного пара в обеих зонах совершенно различна различны также и механизмы его образования, и в нормальных условиях между обеими зонами обмен водяным паром весьма незначителен. [c.302]

Одним из важнейших критериев пригодности материала для применения его в элементах конструкции является способность сохранять в рабочих условиях необходимый уровень механических свойств. Поэтому явлениям этого класса в табл. 2 уделено первое место. Механические свойства сильно подвержены воздействию облучения, так как механизмы движения дислокаций весьма чувствительны к дефектам кристаллической решетки, В облученном кристалле движущимся дислокациям необходимо преодолевать, кроме обычного рельефа Пайерлса и сил взаимодействия с исходными дислокациями и другими несовершенствами структуры, еще целый спектр барьеров радиационного происхождения изолированные точечные дефекты и их скопления, кластеры и дислокационные петли вакансионного и межузельного типов, пары, выделения, возникающие в результате ядерных превращений. Облучение, как правило, вызывает повышение пределов текучести и прочности, ускоряет ползучесть материалов, снижает ресурс пластичности, повышает критическую температуру перехода хрупко-вязкого разрушения. [c.11]

В зависимости от условий облучения (температуры, дозы, вида излучения, энергетического спектра излучения) в материалах возникают различные типы дефектов, изменяется их плотность и распределение по размерам. Особую роль в радиационном упрочнении кристаллов играют механизмы взаимодействия радиационных дефектов с имеющимися в объеме дислокациями. Под воздействием поля упругих напряжений, существуюш,их вокруг дислокаций, точечные дефекты диффундируют к ним и образуют атмосферы , ступеньки, вакансионные и газонаполненные поры и другие вторичные дефекты. Все они могут быть центрами закрепления дислокаций или стопорами для движуш,ихся дислокаций. [c.61]

Механизм разрушения теплозащитных материалов 10-3. в условиях радиационно-конвективного теплового воздействия [c.301]

Проведенный в предыдущих главах анализ конвективного и радиационного теплового воздействия, а также исследование различных механизмов разрушения позволяют указать следующие основные параметры, воспроизведение которых важно при экспериментальной отработке теплозащитных материалов [c.310]

Приведем оценки влияния работы тепловых и атомных станций на окружающую среду. Характерные показатели такого влияния следующие выбросы в атмосферу в виде неуловимой пыли и газов, твердые отходы, тепловые низкопотенциальные выбросы, электромагнитные поля ЛЭП, шумовое воздействие, повышение радиационного фона. Факторы воздействия на литосферу весьма многообразны изменение профиля местности, нарушение устойчивости грунта работой механизмов, изъятие территорий, загрязнение отходами, изменение альбедо поверх- [c.252]

Характеристики радиационного повреждения, диффузии, окисления, излучения, испарения, химических реакций, чувствительности к термическому удару и термической усталости следует рассматривать как в отдельности, так и совокупно, чтобы можно было предсказывать поведение покрытий и чтобы их можно было более широко использовать для защиты при высоких температурах. Большинство этих факторов уже рассмотрено в настоящей книге, и нет нужды говорить о них здесь снова. Предлагаемая статья охватывает некоторые специальные стороны механизмов явлений, действующих внутри деталей с покрытиями или воздействующих на них. [c.298]

Индигокармин. Сульфированное индиго полностью обесцвечивается при облучении а-частицами или рентгеновскими лучами [7]. При постоянной мощности дозы выход G(—М) уменьшается по мере увеличения количества поглощенной энергии. Так, при дозе 1,5-10 эрг/г G(—М) = 5,2, а при дозе 1,0-10 эрг/г G(—М) = 1,0. Механизм радиационного воздействия на индиго и его производные связан, очевидно, с нарушением связи С — С, так как в продуктах радиолиза были обнаружены производные изатина [66]. По-видимому, восстановление влияет на процесс обесцвечивания мало, поскольку выход G(—М) в аэрированных растворах лишь немного больше, чем в деаэрированных. [c.40]

Рис. 5Л. Пять механизмов радиационного воздействия. Пересечения на координатнол сетке указывают равновесное положение атомов [141

Развитие структурирования по мере облучения определяется в основном постепенным изменением механической прочности, относительного удлинения, потерей полимеро.м релаксационной способности и сопровождается повышением. хрупкости, а также появлением трещин. Механизм защиты полимера в условиях радиационного воздействия особенно сложен. [c.212]

Конструкции и изделия из металлов энергетических ядерных реакторов или используемые в космосе подвергаются воздействию как корпускулярного, так и электромагнитного излучения, энергия которых достаточна, чтобы привести к тому, что свойства материалов изменяются или теряются. Известно, например, что солнечные батареи спутника Телестар испортились под воздействием излучения. Значит, надо исследовать механизм радиационного повреждения в системах покрытий, предназначенных для межпланетных кораблей. Проблемы радиационных дефектов представляют большой интерес для специалистов по физике твердого тела, которые ищут наиболее подходящее теоретическое объяснение этих явлений. Установлено, что радиационный дефект возникает из-за эффектов ионизации, смещения атомов в материале заряженными частицами, проходящими через него. Число и величина этих смещений являются функцией интенсивности и продолжительности облучения и структуры материала. [c.278]

Всякая причина, обусловливающая затухание электронных колебаний в атоме, влияет, конечно, на ширину спектральной линии, ибо вследствие затухания колебание перестает быть синусоидальным, и соответствующее излучение будет более или менее отличаться от монохроматического. Поэтому и затухание вследствие излучения и затухание, обусловленное соударениями, ведут к тем больщему уширению спектральной линии, чем больше значение этих факторов. Затухание вследствие излучения должно характеризовать атом, поставленный в наиболее благоприятные условия, т. е. вполне изолированный от воздействия каких-либо внешних агентов. Поэтому ширину, обусловленную этой причиной, называют естественной или радиационной шириной спектральной линии. Величина ее обусловлена механизмом излучения атома. Рассматривая атом как электрический диполь, колеС>лющийся по законам [c.572]

Антирады обеспечивают хорошее сохранение модуля 100 и прочностных (на сжатие) свойств материалов. В некоторых случаях радиационно-индуцированное изменение свойств уменьшается на 50%. Однако следует иметь в виду специфичность антирадов. В настояш,ее время механизм сохранения свойств с помощью антирадов еще недостаточно хорошо изучен. На основе различных исследований можно заключить, что резонанс и большие размеры молекул не являются обязательным условием эффективности антирадов. Точно так же наличие химически и радиационноустойчивых элементов само по себе не предохраняет вулканизат от радиационных повреждений. Кроме того, антирад, эффективно воздействующий на один материал, не всегда годится для другого аналогичного материала [87]. Поэтому, несмотря на то что известны типы соединений, поддающихся влиянию аптирадов, степень сохранения свойств в каждом конкретном случае нельзя предсказать. [c.75]

Третий способ тепловой защиты требует разработки специальных покрытий, обладающих высоким коэффициентом отражения по отношению к падающему извне радиационному потоку и сохраняющих этот коэффициент. Основное внимание, по-видимому, следует обратить на разрушающиеся теплозащитные покрытия, поскольку сохранность материала, учитывая уровень радиационных и конвективных тепловых потоков, приводившийся в 10-1, даже при наличии высокого коэффициента отражения представляется проблематичной. В связи с этим необходимо вкратце рассмотреть o HOBHfjie особенности механизма разрушения при сов-300 местном тепловом воздействии. [c.300]

РАДИАЦИОННАЯ ХЙМИЯ — раздел химии, включающий исследования хим. превращений в веществах, обусловленных действием разл. ионизирующих излучений. В задачи Р. х. входит выявление механизмов радиац.-хим. превращений, создание материалов с высокой радиац. стойкостью, необходимых для получения и переработки ядернозо горючего, а также препаратов для защиты живых организмов от воздействия излучений. Р. X. взаимодействует при этом с радиационной биологией а медициной. На методах Р. х. основаны радиац. синтез полимеров, деструкция радиоакт. отходов под действием излучения и др, [c.203]

Был предложен механизм ускоренного разрушения шарикоподшипников, основанный на образовании вакансионной диффузии водорода в высоконапряженную сталь и ее охрупчивании. Эту гипотезу проверяли на четырехшариковой машине со смазочным материалом, содержащим 6 % тритие-вой воды высокой активности. На испытуемом приводном шарике образовались питтинги, на остальных трех шариках напряжения были меньше и признаков поверхностных усталостных разрушений не наблюдалось. После испытания в тритиевой воде шарики промывали в ацетоне, погружали в жидкий сцинтиллятор и подсчитывали радиационную активность. После испытаний было зарегистрировано от 1000 до 2000 импульсов в 1 с. Не подверженная усталости часть шариков давала 40 импульсов в 1 с при фоне около 30 импульсов в 1 с. Активность на поврежденном участке со временем уменьшалась и через 5 сут приближалась к уровню фона. Описанный эксперимент подтверждает гипотезу, что в присутствии воды водород внедряется в.металл, подвергаемый поверхностному усталостному воздействию. Уменьшение радиг-ционной активности со временем может быть отнесено к выводу трития из металла. [c.140]

Действие низкотемпературного облучения на свойства напоминает наклеп — холодную пластическую деформацию. Однако, несмотря на такую аналогию, механизмы воздействия радиационного повреждения и наклепа на структуру материала принципиально различны, поскольку радиацион- [c.853]

Необходимым требованием к проведению испытаний на надеж-нрЬть должен быть как можно более пол 1й учет факторов, воздействию, которых подвергаются изделия при эксплуатации. Однако в современной научно-технической литературе вопросы испытаний изделий на работоспособность и надежность освещаются в подавляю- щем большинстве на примерах однофакторных, реже двухфакторных экспериментов. Описание результатов испытаний изделий, при которых одновременно варьируются три фактора внешней среды, встречается в периодической литературе чрезвычайно редко. В то же время известно, что на изделия при эксплуатации одновременно влияют не один-два фактора, а значительно больше. Например, на ходовую часть и механизмы управления автомашин, автобусов, троллейбусов и других видов транспорта в процессе эксплуатации воздействуют следующие основные факторы внешней среды переменные, силовые нагрузки от перевозимых грузов (по всем трем осям пространства), вибрации от работающего двигателя и агрегатов, удары и вибрации вследствие неровностей дорожного рельефа, температура и влага окружающей среды, пыль, биологическая среда, песок и др. Элементы летательных аппаратов (самолетов, вертолетов, ракет) критичны к воздействию таких внешних и внутренних факторов, как силовые нагрузки в полете (старт, ускорение за счет работы двигателей, торможение), маневренные нагрузки (изменение скорости полета, траектории), аэродинамиче-. ские нагрузки, нагрузки от порывов ветра, вибрации в широком диапазоне амплитуд и частот от работающего двигателя и агрегатов, колебания питающих напряжений, температура, влага, вакуум, солнечная радиация, электромагнитные и радиационные поля, излучения и т. д. Уже из этих двух примеров (их можно привести большое число) видно, что количество одновременно действующих на изделие при эксплуатации факторов может быть значительно больше трех и достигать двенадцати—пятнадцати, а В отдельных случаях восемнадцати—двадцати [16]. Конечно, для того чтобы осуществить такой многофакторный эксперимент, нужно преодолеть ряд трудностей как теоретического, так и технического характера. [c.4]

Ряд моделей, предложенных для объяснения роли примесей в радиационном охрупчивании, основан на предположении о происходящем под действием облучения обогащения примесными атомами внутренних поверхностей раздела границ зерен, межфазных границ типа феррит - карбид, границ раздела комплекснь1й радиационный дефект —матрица [231, 233], При этом механизм воздействия примесной сегрегации на склонность стали к хрупкому разрушению аналогичен охрупчивающей роли обогащения границ зерен примесями при отпускной хрупкости, т.е. связан с ослаблением когезии на границах. Ускоренная облучением сегрегация примесей на внутренних границах раздела снижает поверхностную энергию и поэтому может облегчать зарождение и распространение трещин в приграничных областях, усиливая тем самым радиационное охрупчивание. [c.184]

Узел автоматического регулирования, измерения и регистрации температуры включает термопару или радиационный пирометр в комплексе с регулятором температуры и реверсивным исполнительным механизмом. Последний, пол5П1ая импульс от термопары через регулятор температуры, воздействует на регулировочные клапаны. Для автоматического регулирования температуры применяются пропорциональные, изо-дромные и позиционные регуляторы [64 ]. Выбор регулятора Ьпреде-ляется точностью измерения и режимом работы печи (устойчивый или меняющийся). [c.333]

Первый подход к проблеме — рассмотрение различных воздействий звукового поля на аэрозольные частицы и оценка этих воздействий с точки зрения ускорения процесса, причем в зависимости от наиболее интенсифицирующего воздействия принимается та или иная гипотеза о механизме процесса. Поскольку в озвучиваемом аэрозоле наблюдается большое количество разнообразных эффектов, то причиной акустической коагуляции на разных этапах изучения этого явления считали то один, то другой из них. Предлагались, например, ортокинетическая гипотеза, радиационная, гидродинамическая и пр. Следуя этому общепринятому подходу, мы в гл. 2 рассмотрим вопрос о влиянии звукового поля на поведение аэрозольных частиц и дадим оценку различным гипотезам о природе акустической коагуляции. [c.644]

На рис. 124 показана схема автоматизации работы отражательной печи. Автоматизация сжигания топлива достигается следующим. В своде печи установлен радиационный пиромегр I, связанный с электронным потенциометром и изодромным регулятором, последний воздействует через исполнительный механизм на регулирующую заслонку 2 на подаче топлива и сочлененную с ней заслонку 3 на воздухопроводе. При снижении температуры исполнительный механизм увеличивает подачу топлива и воздуха, при повыщении температуры снижает поступление их в форсунку (горелку). [c.277]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...