[ 4]Эффективность дефектообразования в кристаллах может меняться на несколько порядков в зависимости от соотношения между объёмной плот-ностью малых пор и поверхностной плотностью дислокаций. Заряженные дефекты решётки в ионных кристаллах притягивают экситоны и создают дискретные уровни локализованных на дефектах экситонов. Эти уровни, обусловленные радиационными дефектами, проявляются как в новых полосах поглощения, соответствующих рождению локализованных экситонов, так и в захвате свободного экситона в локальные состояния, который рассматривается ниже. Процессы захвата разделены с точки зрения влияния на сцинтилляционные свойства на две группы.
Если люминесценция локализованного экситона попадает в спектральную область чувствительности фотоприёмника, то локализация экситонов на дефекте может не приводить к понижению сцинтилляционного светового выхода и даже сопровождаться его повышением, поскольку локализация экситона затрудняет его участие в конкурирующих процессах распада. Примером может служить сцинтиллятор CsI, спектр люминесценции которого лежит в диапазоне 300 нм. Фотоумножитель, используемый для этого диапазона, регистрирует и люминесценцию локализованных на дефектах экситонов, которая почти не отличается по спектральному составу от люминесценции совершенного кристалла CsI. Это обстоятельство способствует радиационной стойкости кристалла CsI. Иначе обстоит дело в случае активированного кристалла CsI (Tl), полоса люминесценции которого лежит в красно-жёлтой области спектра и регистрируется фотоприёмником, практически не воспринимающим голубую люминесценцию локализованных экситонов. Локализация экситонов вблизи радиационных дефектов сильно затрудняет захват их ионами таллия (расстояние между которыми намного превышает радиус локализации), а следовательно, радиационных повреждений и радиационное материаловедение приводит к уменьшению светового выхода, регистрируемого в полосе люминесценции CsI (Tl).Суммируя сказанное, мы приходим к выводу, что радиационно-стимулированные потери светового выхода кристалла CsI (Tl) могут быть связаны как с наведенным поглощением, так и с захватом экситонов радиационными дефектами. Заранее нельзя сказать, который из этих механизмов в конкретном образце играет доминирующую роль. Например, при наличии кислородных примесей будет преобладать механизм наведенного поглощения.
Приведём пример преобладающей роли механизма, связанного с захватом экситонов. На рис. 3 представлена концентрационная зависимость сцинтилляционного светового выхода образцов CsI (Tl) до облучения (светлые кружки) и после облучения дозой 5 крад (точки), построенная по экспериментальным данным Д. Ренкера. Квантовый выход флуоресценции Y выражен в произвольных единицах. Наблюдаемая зависимость Y от концентрации таллия c не может быть объяснена радиационно-стимулированным понижением прозрачности кристалла. Действительно, эффект облучения явно уменьшается с повышением с: при низких концентрациях облучение приводит к понижению светового выхода на 25…30%, а при высоких концентрациях − на 10… 15%. Но повышение концентрации таллия вряд ли может уменьшить радиационно-стимулированное поглощение света (обычно примеси способствуют возникновению центров окраски).
С другой стороны, предположение о конкурирующих каналах захвата экситонов на ионах активатора и дефектах позволяет описать экспериментальные концентрационные зависимости, представленные на рис. 3, кривой Y= A c /(B + c). 4]Заключение.
Требования, которые предъявляют к материалам, подвергающимся в процессе работы воздействию высокой температуры, агрессивной среды и реакторных излучений, многочисленны и разнообразны. Наряду с хорошими ядерными и теплофизическими свойствами эти материалы должны обладать необходимым комплексом механических характеристик, и в первую очередь жаропрочностью, высокой коррозионной стойкостью в теплоносителе, радиационной стойкостью, а также хорошими технологическими свойствами. Необходимость сочетания этих свойств значительно усложняет проблему подбора и разработки конструкционных материалов для различных узлов как деталей первого контура, так и других частей ядерной реакторной установки. Список использованной литературы.
Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Радиационное материаловедение: учебник для студентов вузов, обучающихся по дисциплине — «Материаловедение. Технология конструкц. материалов& quot; / А. М. Паршин, А.
Н. Тихонов, Ю. С. Васильев [и др.]; под науч.
ред. А. М. Паршина, А.
Н. Тихонова; С.-Петерб. гос. политехи, ун-т, Моск.
гос. ин-т электроники и математики. СПб.: СПбГТУ, 2003. — 331 с. Лебедев В. М. Ядерный топливный цикл: Технологии, безопасность, экономи: М.: Энергоатомиздат, 2005.
Герасимов В.В., Монахов А. С. Материалы ядерной техники. — М.:Энергоиздат, 1982.-288 с. Бескоровайный, Николай Макарович. Конструкционные материалы ядерных реакторов: Учеб.
для студентов вузов ядерных спец. / Н. М. Бескоровайный, Б. А. Калин, П. А. Платонов и др. — М.: Энергоатомиздат, 1995.
— 704с. Радиационная повреждаемость и работоспособность конструкционных материалов / А. Д. Амаев, A.M. Крюков, И. М. Неклюдов и др.; Под ред. A.M.. Паршина и П. А. Платонова. — СПб.: Политехника, 1997. — 312с. Паршин, Анатолий Максимович.
Коррозия металлов в ядерном энергомашиностроении. — СПб.: Политехника, 1994. — 96с.
