* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

433 РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ 434 И з м е н е н и я э л е к т р о д а п р и о б л у ч е н и и с в я з а н ы с изме­ н е н и е м э л е к т р и ч . с в о й с т в п о в е р х н о с т н ы х его с л о е в и л и с нарушением структуры материала электрода. В п е р в о м случае эффективны к а к т я ж е л ы е , так и лег­ к и е частицы и з л у ч е н и я , под действием к-рых валент­ ные электроны могут быть выбиты в зону проводимо­ с т и , что п р и в о д и т к и з м е н е н и ю э л е к т р и ч . х а р а к т е р и ­ с т и к с л о я ; т а к и м п о л у п р о в о д н и к о в ы м эффектом о б ъ я с ­ няют, н а п р . , возрастание коррозионных токов при облучении металлов с толстыми окисными пленками в р-рах электролитов. Во втором случае наиболее э ф ф е к т и в н ы т я ж е л ы е з а р я ж е н н ы е ч а с т и ц ы и л и нейт­ роны, способные образовать дефекты в кристаллич. р е ш е т к е м е т а л л а и и з м е н и т ь т. о б р э л е к т р о х и м и ч . с в о й с т в а всего э л е к т р о д а (см. Радиационные дефекты). О д н а к о о п и с а н н ы е э л е к т р о х и м и ч . э ф ф е к т ы , иногда называемые р а д и а ц и о н н о - г а л ь в а н и ч е с н и м и э ф ф е к т а м и , и з у ч е н ы еще с л а б о . О б л у ч е н и е водного р-ра э л е к т р о л и т а п р и в о д и т к п о я в л е н и ю в нем м о л е к у л я р н ы х и р а д и к а л ь н ы х п р о ­ д у к т о в р а д и о л и з а воды. П о с л е д н и е , к а к п р а в и л о , реагируют с растворенными веществами. Образующие­ с я стабильные или сравнительно нестабильные продукты, наряду с первичными продуктами радиолиза в о д ы , я в л я ю т с я обычно о к и с л и т е л я м и и л и в о с с т а н о в и ­ т е л я м и и могут у ч а с т в о в а т ь в р е а к ц и я х н а п о в е р х н о с т и э л е к т р о д а и р е к о м б и н и р о в а т ь в объеме р - р а . Д л я э л е к т р о д о в , и з м е н е н и е м с в о й с т в к - р ы х под д е й с т в и е м излучения можно-пренебречь, потенциал и ток опре­ д е л я ю т с я скоростью п р о т е к а н и я электрохимич. реак­ ц и й в о с н о в н о м со с т а б и л ь н ы м и п р о д у к т а м и . Ско­ рость этих реакций на разных электродах для отдель­ ных продуктов может очень сильно различаться; так, в о б л у ч а е м о й системе P t — H S O ( 0 , 8 H . ) — A u вслед­ ствие селективной ионизации продуктов восстанови­ тельного характера на Pt-электроде и продуктов окис­ лительного характера на Au-электроде была получена р а з н о с т ь п о т е н ц и а л о в о к . 1 в. П р о в е д е н и е о с н о в а н н ы х н а Р . - э . п. п о л я р о г р а ф и ч . и а м п е р о м е т р и ч . и з м е р е н и й в п р о ц е с с е о б л у ч е н и я удоб­ но д л я и с с л е д о в а н и я х а р а к т е р а с т а б и л ь н ы х и с р а в н и ­ тельно нестабильных продуктов радиолпза. 2 4 д л я м и н и м а л ь н о й э н е р г и и имеет в и д : Лит.: В е с е л о в с к и й В . И., в кн.: Труды I I Все­ с о ю з н о г о с о в е щ а н и я п о р а д и а ц и о н н о й х и м и и , М . , 1962, с . 171; О ш е Е. К., Р о з е н ф е л ь д И . Л . , т а м ж е , с . 199; К о к о у л и н а Д , В., Д о л и н П . И . , Ф р у м к и н А . Н . , Д А Н С С С Р , 1960, 132, JSft 4, 880. П. И . Долин. Р А Д И А Ц И О Н Н Ы Е Д Е Ф Е К Т Ы — дефекты в кри­ с т а л л а х , о б р а з у ю щ и е с я п о д д е й с т в и е м о б л у ч е н и я . Р . д. возникают в результате возбуждения электронов и и о н и з а ц и и атомов и л и и о н о в , с м е щ е н и й а т о м о в и л и и о н о в и о б р а з о в а н и я т. н а з . т е п л о в ы х к л и н ь е в . О н и могут т а к ж е образовываться и в результате ядерных р е а к ц и й (п, у; Y» - Д-)> о д н а к о э т о т вид Р . д. в с т р е ­ ч а е т с я г о р а з д о р е ж е . В а ж н е й ш и м видом Р . д. в к р и с т а л л а х я в л я е т с я с м е щ е н и е атомов и л и и о н о в и з р а в н о в е с н о г о п о л о ж е н и я в у з л а х к р и с т а л л и ч . решет­ ки, возникающее в результате соударений с бомбар­ д и р у ю щ и м и ч а с т и ц а м и ( и л и с в ы б и т ы м и ими э л е к т р о ­ н а м и , д л я с л у ч а я о б л у ч е н и я у ~ к в а н т а м и ) . П р и этом образуются межузельные атомы или вакансии в ко­ л и ч е с т в е , и з б ы т о ч н о м по с р а в н е н и ю с р а в н о в е с н ы м д л я д а н н о й т е м п - р ы (см. Дефекты структуры). Величина минимальной энергии Е , к-рой д о л ж н а о б л а д а т ь б о м б а р д и р у ю щ а я ч а с т и ц а д л я т о г о , чтобы вызывать смещение, определяется выражением: п и т и где т — м а с с а э л е к т р о н а , а с — с к о р о с т ь света. По этой ж е ф о р м у л е в ы ч и с л я е т с я э н е р г и я с м е щ е н и я д л я облучения рентгеновскими лучами и у-квантами, при­ чем и м е е т с я в в и д у , что с м е щ е н и я в э т о м с л у ч а е п р о ­ исходят под действием вторичных э л е к т р о н о в , обра­ з у ю щ и х с я в р е з у л ь т а т е фотоэффекта и к о м п т о н о в с к о г о рассеяния. Х а р а к т е р распределения Р.д. в объеме твердого т е л а з а в и с и т от вида п р и м е н я е м о г о и з л у ч е н и я * Т а к , при действии легкого электромагнитного и з л у ч е н и я (рентгеновские лучи, у ~ а н т ы ) , а также электронов Р . д. р а с п р е д е л я ю т с я р а в н о м е р н о по всему о б л у ч а е м о ­ му объему вещества. Использование для облучения тяжелых заряженных частиц (протоны, а-частицы, и о н ы а з о т а и к и с л о р о д а , п р о д у к т ы д е л е н и я и т. д.) приводит к л о к а л и з а ц и и Р. д., гл. обр. вдоль пути ча­ стицы. Прохождение з а р я ж е н н о й частицы или элект­ р о м а г н и т н о г о и з л у ч е н и я через в е щ е с т в о обычно с о ­ провождается возбуждением электронов и ионизацией значительного числа атомов или ионов, образующих решетку. Одна и та ж е ч а с т и ц а м о ж е т в ы з ы в а т ь в т в е р д о м веществе к а к ионизационные эффекты, так и эффекты смещения. Соотношение м е ж д у ними в к а ж д о м кон­ к р е т н о м с л у ч а е з а в и с и т от в и д а ч а с т и ц ы и ее э н е р г и и . Легкое электромагнитное излучение вызывает в основ­ ном и о н и з а ц и о н н ы е э ф ф е к т ы , к - р ы е м о г у т с о п р о в о ж ­ д а т ь с я и э ф ф е к т а м и с м е щ е н и я , г л . о б р . з а счет в т о р и ч ­ ных электронов. В случае бамбардировки з а р я ж е н ­ ными частицами вероятность ионизационных эффектов увеличивается с увеличением энергии частицы. По мере уменьшения энергии возрастает роль процессов с м е щ е н и я , п о э т о м у , по мере д в и ж е н и я в т в е р д о м т е л е заряженной частицы, в начале трека частицы преобла­ д а ю т и о н и з а ц и о н н ы е э ф ф е к т ы , а з а т е м э ф ф е к т ы сме­ щ е н и я , п о к а э н е р г и я ч а с т и ц ы не д о с т и г н е т о п т и м а л ь ­ ного п о р о г о в о г о з н а ч е н и я . В к о н ц е т р е к а ч и с л о с о у д а ­ рений частицы с ядрами атомов, расположенными в узлах кристаллич. решетки, становится настолько б о л ь ш и м , что с м е щ е н и я м и з а х в а т ы в а ю т с я все а т о м ы в н у т р и с ф е р ы р а д и у с а 1 0 " — 1 0 ~ с м * Эта з о н а , о б р а ­ з у ю щ а я с я в конце трека частицы, аналогична локаль­ н о м у р а с п л а в л е н и ю твердого тела и н а з . тепловым клином. При бомбардировке нейтронами практически вся энергия их расходуется на смещения атомов, к-рые затем, перемещаясь в решетке, могут вызвать и и о н и з а ц и о н н ы е эффекты. Н а и б о л ь ш е е ч и с л о с м е щ е ­ н и й на ч а с т и ц у д а ю т п р о д у к т ы д е л е н и я . От п а р ы осколков деления ядра урана образуется в решетке с в ы ш е 25 ООО с м е щ е н н ы х а т о м о в . к в 7 6 где Е — э н е р г и я с м е щ е н и я атома в р е ш е т к е , в среднем р а в н а я 25 эв на а т о м , М — м а с с а с м е щ а е м о г о а т о м а , М — масса ч а с т и ц ы . Д л я с л у ч а я о б л у ч е н и я э л е к т р о ­ н а м и с учетом р е л я т и в и с т с к и х п о п р а в о к в ы р а ж е н и е х 2 П р и о п р е д е л е н и и к о н ц е н т р а ц и и и в и д а Р . д. в а ж н о у ч и т ы в а т ь не т о л ь к о п р о ц е с с ы , п р и в о д я щ и е к о б р а з о ­ в а н и ю Р . д . в к р и с т а л л и ч . р е ш е т к е , но и о б р а т н ы е процессы (напр., рекомбинация парных дефектов), ускоряющиеся при повышении темп-ры облучаемого кристалла (отжиг). В процессе отжига может происхо­ д и т ь не т о л ь к о у м е н ь ш е н и е к о н ц е н т р а ц и и т о ч е ч н ы х д е ф е к т о в , но и а г р е г а ц и я и х , п р и в о д я щ а я к п о я в л е н и ю линейных дефектов кристаллич. р е ш е т к и — дисло­ каций. О б р а з о в а н и е Р . д . в к р и с т а л л а х м о ж е т п р и в о ­ дить к существенному изменению физич. и химич. с в о й с т в т в е р д ы х тел. П р и э т о м в р е з у л ь т а т е о б л у ч е н и я м о ж е т п р о и с х о д и т ь к а к н а р у ш е н и е р а в н о в е с н ы х со­ стояний в твердом теле, т а к и приближение к р а в н о ­ в е с и ю систем, к - р ы е н а х о д и л и с ь до этого в м е т а с т а б и л ь н о м с о с т о я н и и . Следствием о б л у ч е н и я может быть изменение механич. свойств, электропроводности, оптич. свойств, магнитной восприимчивости, плотности и д р у г и х физич. свойств к р и с т а л л о в . П о я в л е н и е Р . д.