Введение к работе
Актуальность темы
Создание и применение новых материалов, способных выдерживать эксплуатационные нагрузки возникающие при их использовании в атомной, космической и лазерной технике, предполагает прогнозирование процессов приводящих к необратимым изменениям структуры этих материалов к числу которых относится вакансионная пористость.
Проблема возникновения вакансионной пористости, при высо-кодозном облучении материалов, стала предметом интенсивных исследований, большинство которых выполнено на используемых в современных реакторах сталях и сплавах. В отличии от металлов, сведения о процессах возникновения и эволюции вакансионной пористости в ионных материалах в большинстве случаев неизвестны, тогда как именно эти материалы находят все большее применение в современной технике. Это обусловлено и сложностью процессов протекающих при радиационном воздействии, так как химические и физико-химические процессы вызванные действием ионюирующего излучения в материале сочетаются с механическими повреждениями его структуры, и отсутствием детальных сведений об условиях и процессах приводящих к возникновению вакансионной пористости даже в относительно простых соединениях, таких как щелочногалоидные кристаллы (ЩГК), хотя, ЩГК являются удобными модельными объектами для исследований п находят практическое применение. Поэтому исследования процессов образования и эволюции вакансионной пористости в ЩГК представляет самостоятельный интерес как в научном так и в практическом плане.
Цель работы
Исследование механизмов возникновения и эволюции вакансионной пористости па примере облученных монокристаллов бромида цезия.
Научная новизна результатов работы заключается в следующем:
1. Установлены закономерности возникновения вакансионной
пористости в монокристаллах СзВт подвергнутых гамма- и электронному облучению в различных условиях и условия возникновения вакансионной пористости в монокристаллах бромида цезия подвергнутых пластической деформации.
2. Выявлены основные процессы приводящие к возникнове
нию вакансионной пористости в облученных монокристаллах
СзВг.
3. Впервые С еДИНЫХ ПОЗИЦИЙ проанализированы ПрОЦеССЫ ъо«-
някновения и эволюции вакансионных пор в ЩГК. Получены выражения для оденки температурных областей смены лимитирующего механизма коалесценпии для пор наблюдаемых оптической микроскопией в галогенидах натрия, калия и цезия.
-
Экспериментально установлены закономерности эволюции процессов, протекающих в ансамблях вакансионных пор в монокристаллах бромида цезия на стадии коалесценпии. Определены основные характеристики и установлен механизм процесса.
-
Предложены способы снижения порообразования в ЩГК подвергаемых высокодозному радиационному воздействию.
Научная и практическая значимость работы состоит в развитии теоретических и экспериментальных аспектов изучения процессов возникновения и эволюции вакансионнои пористости в ионных кристаллах, что необходимо для прогнозирования изменений важнейших свойств материалов в условиях таких экстремальных воздействий как пластическая деформация, высокодоз-ное облучение, термообработка. Ряд явлений, связанных с возникновением и эволюцией вакансионнои пористости, обнаружен и исследован впервые. Кроме того, развитые в настоящей работе методические аспекты исследования могут быть с успехом использованы при изучении широкого класса явлений в ионных материалах и контроля их качества.
Апробация работы и публикации
Основные положения работы изложены в 17 публикациях и докладывались на IY Всесоюзной конференции по физике диэлектриков, Томск, 1988 г., X Всесоюзном совещании по кинетике и механизму химических реакций в твердом теле, Черноголовка, 1989 г., Седьмой всесоюзной конференции по радиационной физике и химии неорганических материалов, Рига, 1989 г., Третьей Европейской конференции по росту кристаллов (3RD European conference on crystal growth, Budapest, 5-11 may 1991).
Развитые в работе методические аспекты экспериментов явились основой 8 изобретений.
Структура и объем работы