химический каталог




РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ, способность материалов сохранять исходный химический состав, структуру и свойства в процессе и (или) после воздействия ионизирующих излучений (ИИ).

РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ с. существенно зависит от вида радиации, величины и мощности поглощенной дозы, режима облучения (непрерывное или импульсное, кратковременное или длительное), условий эксплуатации материала (температура, высокое давление, механической нагрузки, магнитное или электрич. поле), размеров образца материала, его удельная поверхности и др. факторов. На практике изменение свойств материала сопоставляется с величиной, характеризующей величину воздействующего излучения, например с потоком (флюенсом) нейтронов или поглощенной дозой ИИ. Количеств. характеристикой часто служит также макс. (предельное) значение поглощенной дозы и (или) мощности поглощенной дозы излучения, при котором материал становится непригодным для конкретных условий применения или до заданной степени меняет значение к.-л. характерного параметра. Обычно проводят ускоренные радиац. испытания в лабораторная условиях, имитирующих эксплуатационные.

Возникающие в результате радиац.-индуцир. процессов ионы и свободный электроны могут участвовать в сложных цепях физических-химический превращений (образование новых молекул и свободный радикалов, изменение кристаллич. структуры и др.), совокупно приводящих к изменению механические, электрич., мат., оптический и др. свойств материалов. Изменения в материалах может быть обратимыми или необратимыми и произойти как непосредственно вслед за радиац. воздействием, так и в течение длит, времени после акта облучения.

Радиац. стойкость неорганическое веществ зависит от кристаллич. структуры и типа химической связи. Наиб. стойки ионные кристаллы. Плотные структуры с высокой симметрией наиболее устойчивы к воздействию излучений. Для стекол характерно изменение прозрачности и появление окраски; возможна кристаллизация. Силикаты начинают изменять свойства после облучения флюенсом нейтронов ~1019 см-2. В результате облучения происходят: анизотропное расширение кристалла, аморфизация его структуры, уменьшение плотности, упругости, теплопроводности и др. свойств. Оксиды при облучении нейтронами меняют свои свойства аналогично силикатам. но в меньшей степени. В свойствах бетонов существ. изменения отсутствуют при облучении флюенсом нейтронов до 3•1019см-2.

Св-ва металлов изменяются в зависимости от повреждений кристаллич. решетки. Одиночные дефекты обычно упрочняют металл, но снижают его пластичность. Электрич. сопротивление металлов или сплавов возрастает за счет образования дефектов, хотя в сплавах возможно и уменьшение электрич. сопротивления, если радиац. воздействие приводит к упорядочению структуры. В полупроводниках всегда имеется некоторая равновесная при определенной температуре концентрация точечных дефектов. Под действием облучения она увеличивается, что приводит к изменению электрич. и оптический свойств полупроводников.

Радиац. стойкость органическое материалов принято определять величиной радиац.-химический выхода продуктов радиолиза, образующихся при поглощении 100 эВ энергии ИИ (см. Радиационно-химический выход), Взаимод. ИИ с органическое соединение сопровождается образованием промежуточные активных частиц, деструкцией, окислением, сшиванием, газообразованием, деполимеризацией (для полимеров) и т.д. Низкой радиац. стойкостью обладают вещества, содержащие связи С—F, С — Si, С—О. Наличие в молекуле двойных и сопряженных связей, ароматические колец и гетероциклов увеличивает РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ с. Наиб. значит изменения структуры полимерных материалов под действием ИИ происходят при деструкции или сшивании молекул полимера.

Р с., в том числе полимеров, зависит и от количества растворенного в них О2 воздуха и скорости его поступления из окружающей среды; в его присутствии происходит радиац.-химический окисление вещества. В результате этого существенно изменяются химический и термодинамически стойкость веществ, предел прочности и модуль упругости, диэлектрическая проницаемость, электрич. прочность и электрич. проводимость

Обратимые изменения в органическое материалах обусловлены установлением стационарного равновесия между генерированием нестабильных продуктов радиолиза и их гибелью и зависят от мощности дозы. Так, электрич. сопротивление органическое изоляционных материалов с увеличением мощности дозы падает на несколько порядков. При больших дозах снижение остаточного электрич. сопротивления носит необратимый характер. У многие полимерных материалов, облученных дозами до 106 Гр, исходная электрич. проводимость меняется в несколько раз. При дозе 104 Гр необратимые изменения, как правило, незначительны. В органическое полимерных материалах может возникать послерадиац. старение, которое обусловлено в основные химический реакциями образовавшихся свободный радикалов с О2 воздуха. Радиац. стойкость полимерных диэлектриков ограничивается, как правило, их механические свойствами, т. к. они становятся хрупкими и теряют способность нести механической нагрузки после доз, не вызывающих существ. изменений электрич. свойств.

В табл. приведены значения дозы облучения, вызывающие заметные (до 50%) изменения свойств некоторых материалов.

Для повышения РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ с. обычно используют пассивную защиту (экранирование), физических-химический модификацию материала, радиац.-термодинамически обработку. Использование защитного экранирования снижает степень воздействия ИИ на материал. Таким путем в весьма широких пределах можно "повысить" стойкость любого материала. При физических-химический модификации в материал вводят добавки-например антиоксиданты или ттшрады таким путем радиац. стойкость может быть повышена в 7-20 раз. Предварительная радиац.-термодинамически обработка-облучение и отжиг-позволяет увеличить радиац. стойкость металлич. материалов в 10-50 раз.

Литература: Радиационная стойкость материалов. Справочник, под ред. В. Б. Дубровского, М., 1973; Радиационное электроматериаловедение, М., 1979; Действие проникающей радиации на изделия электронной техники, под ред. Е. А. Ладыгина, М., 1980; Радиационная стойкость органических материалов. Справочник, под ред. В. К. Милннчука, В. И. Туликова, М., 1986; Вавилов B.C.. Кекелнд-зе Н.П., Смирнов Л. С., Действие излучений на полупроводники, М., 1988; Радиационная стойкость материалов атомной техники. Сб. трудов, под ред. Б. А. Калина, М., 1989. Б. С. Сычев. В. К. Милинчук, Л.Н. Патрикеев.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
wok сковорода
рассчет обучения на курсах профподготовки
imagine dragons новый альбом 2017
пеленальная доска brevi tablet

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.05.2017)