Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Ми. свойства кристаллов чувствительны к повреждениям кристаллич. решётки. Одиночные дефекты обычно упрочняют металл, но снижают его пластичность. Электросопротивление металлов нлн сплавов возрас -тает за счёт образования дефектов, хотя в сплавах ‘ возможно уменьшение электросопротивления, если радиац. воздействие приводит к упорядочению структуры. В полупроводниках под действием облучения концентрация точечных дефектов увеличивается, что приводит к изменению электрнч. и оптич. свойств.
Изменение свойств органич. веществ связано гл. об р. с процессами возбуждения н ионизации молекул. Прв этом образуются неравновесные электроны, ионы, ионные радикалы, молекулы в возбуждённом состоянии. Взаимодействие излучения с органич. веществами сопровождается газовыделением. Радиац. стойкость органич. веществ зависит от кол-ва растворённого в них O2 и скорости его поступления из окружающей среды. В присутствии O2 происходит радиац.-хим. окисление вещества. В результате изменяется хим. и термич. стойкость вещества, может возрасти его хим. агрессивность по отношению к конструкц. материалам. «Сшивание» н деструкция полимеров — необратимые процессы, к-рые приводят к наиб, значит, изменениям структуры.
Осн. показатели, характеризующие необратимые изменения для механич. свойств полимерных материалов,— предел прочности, модуль упругости, предел деформируемости; для электрич. свойств — изменения
Естественные источники
Медицинское использование излучения (диагностика)
Ядерные взрывы ГЦ е атмосфере
jrV
Производства ядернсй энергии («¦ключая профессиональное облучение)
45 I960
диэлектрич. проницаемости, тангенса угла диэлектрич. потерь, электрич. прочности, проводимости.
Обратимые изменения обусловлены установлением стационарного равновесия между генерацией нестабильных продуктов радиолиза и их гибелью, поэтому они зависят от мощности дозы. Сопротивление органич. изоляц. материалов падает с увеличением мощности дозы на неск. порядков. При больших дозах снижение остаточного электрич. сопротивления металлов носит необратимый характер. У мн. полимерных материалов, облучённых до Доз IO0 Гр, исходная электрич. проводимость изменяется в неск. раз (прн дозе ~ IO4 Гр изменения, как правило, незначительны).
В оргаиич. материалах может возникать послерадиац. старение, к-рое обусловлено в осн. хим. реакциями свободных радикалов, образовавшихся при облучении полимеров с кислородом воздуха. Радиац. стойкость полимерных диэлектриков определяется, как правило, их механич. (а не электрич.) свойствами, т. к. большинство полимеров становятся хрупкими и теряют способность нести механич. нагрузки после доз, к-рые ещё не вызывают существ. изменений электрич. свойств.
Радиац. стойкость неорганич. веществ зависит от их кристаллич. структуры н типа хим. связи. Наиб, стойкими являются ионные кристаллы. Плотные структуры с высокой симметрией наиб, устойчивы к воздействию излучений. Для стёкол характерны изменение прозрач-вости и появление окраски, возникновение кристаллизации (см. Стеклообразное состояние). Силикаты начи-
T а б л. 1.
Органические материалы Доза v-излучения, Гр
тернореактивные смолы
Фенольная смола с наполнителем
из стекловолокна 3 ¦ IO7-IO8
Фенольная смола с асбестовым
наполнителем 10е — 3 • IO1
Полиэфир с наполнителем из
стекловолокна IOt-S-IO1
Эпоксидная смола 10« —2- 10’
Майлар 2 ¦ I Oi-2 ¦ 10*
Полиэфирная смола без напол-
нителя 3 • IOs-IO*
Силикон без наполнителя 10« — 5 • 10*
Термопластичные смолы
Полистирол 5 • 10*— 5-Ю*
Поливини лхл о ри д 10*-IOj
Полиэтилен IO1-IO*
Полипропилен 5 -IOs-IO*
Ацетилцеллюлоза IO4-3 -IO1
Нитроцеллюлоза 5 10я- 2 -10*
Полиметилметакрилаї 5 ¦ IOs-IOi
Полиуретан IOi-IO5
Тефлов 2 • 10а—5 ¦ I Os
Тефлон IOOX э-IO1-IO*
Эластомеры
Натуральный каучук 5 ¦ 10* —5 • IOi
Полиуретановые каучуки і О4 — 3 • IOs
Акриловые эластомеры IOt-7 ¦ IOi
Кремнийорганические эластоме-
ры IO4-IOs
Бутиловые эластомеры IO4-3 • 10»
Табл. 2.
Неорганические материалы Доза у-пзлу-ченин, Гр Флюенс нейтронов, см-*
Стекло 5 • 10: 5- 10к
Керамика — IOsu-3 • 1020
Железо — Ь5 О Г CO о 9
Сталь конструкционная — IO1*
Бетон — 10*“— 5- 10**
SJ (кремниевые транзисторы) IOs-IO6 SIO11-IOis
Ge (германиевые транзисторы) IO4-IO* 4 -IOli-IO1*
нают изменять свойства после облучения флюенсом нейтронов ~ IOie см-2. В результате облучения происходит анизотропное расширение кристалла, аморфнзацня его структуры, уменьшение плотности, упругости, теплопроводности и др. Окислы меняют свойства аналогично силикатам, но в меньшей степени. Существ, изменения в свойствах бетонов отсутствуют при облучениях нейтронными потоками с флюенсом до 3-Ю19 CM-2.
В табл. 1 и 2 приведены мнн. уровни облучения, вызывающие заметные (20—30°/6) изменения свойств нек-рых материалов.
JIum.: Вавилов В. С., Ухин Н. А., Радиационные эффенты в полупроводниках и полупроводниковых приборах, М., 1969- Радиационная стойкость материалов. Справочник, под ред. В. Б. Дубровского, М., 1973; Радиационная стойкость материалов радиотехнических конструкций. Справочник, под ред. Н. А. Сидорова, В. К. Князева, М., 1976; Радиационное электроматериаловедение, М., 1979; Действие проникающей
