Групповые сечения смещений см,I по данным гнц рф фэи
№ |
Энергия нейтронов |
см,i, см-210-24 |
|||||
Al |
Cr |
Fe |
Ni |
Zr |
Nb |
||
1 |
14,4 - 6,5 МэВ |
4060 |
6410 |
5600 |
5300 |
7190 |
6700 |
2 |
6,5 – 4,0 |
1340 |
1577 |
1535 |
1297 |
1276 |
1426 |
3 |
4,0 – 2,5 |
1349 |
1344 |
1323 |
1148 |
976,5 |
1090 |
4 |
2,5 –1,4 |
1104 |
1010 |
911,3 |
924,6 |
811,8 |
817,5 |
5 |
1,4 – 0,8 |
893,5 |
640,8 |
474,9 |
665,2 |
709,9 |
614,7 |
6 |
0,8 – 0,4 |
728,9 |
385,4 |
343,9 |
409,3 |
619,9 |
513,3 |
7 |
0,4 – 0,2 |
451,7 |
191,1 |
207,3 |
323,6 |
376,6 |
352,6 |
8 |
0,2 – 0,1 |
400,5 |
226,1 |
143,4 |
210,8 |
205,3 |
200,8 |
9 |
100–46,5 кэВ |
180,1 |
98,71 |
103,0 |
151,0 |
110,1 |
73,30 |
10 |
46,5 – 21,5 |
116,4 |
38,58 |
119,4 |
91,71 |
54,13 |
34,72 |
11 |
21,5 – 10,0 |
7,774 |
19,77 |
10,95 |
170,5 |
25,77 |
16,70 |
12 |
10,0 – 4,65 |
5,782 |
35,76 |
21,38 |
29,21 |
13,36 |
8,920 |
13 |
4,65 – 2,15 |
2,728 |
13,88 |
7,089 |
20,79 |
9,914 |
3,321 |
14 |
2,15 – 1,0 |
1,439 |
2,892 |
5,977 |
8,648 |
2,818 |
0,332 |
15 |
1000 – 465 эВ |
0,747 |
0,954 |
1,818 |
2,276 |
0,240 |
0 |
16 |
465 - 215 |
0,334 |
0,107 |
0,075 |
0,195 |
1,066 |
- |
17 |
215 - 100 |
0,141 |
0,135 |
0,109 |
0,288 |
0,196 |
- |
18 |
100 – 46,5 |
0,085 |
0,193 |
0,160 |
0,420 |
0,007 |
- |
19 |
46,5 – 21,5 |
0,085 |
0,288 |
0,237 |
0,619 |
0,010 |
- |
20 |
21,5 – 10,0 |
0,086 |
0,430 |
0,348 |
0,913 |
0,014 |
- |
21 |
10,0 – 4,65 |
0,131 |
0,616 |
0,509 |
1,330 |
0,020 |
- |
22 |
4,65 – 2,15 |
0,188 |
0,908 |
0,749 |
1,958 |
0,030 |
- |
23 |
2,15 – 1,0 |
0,217 |
1,361 |
1,101 |
2,885 |
0,044 |
- |
24 |
1,0 – 0,465 |
0,382 |
1,942 |
1,604 |
4,209 |
0,064 |
- |
25 |
0,465 0,215 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
26 |
0,215 - 0 |
1,470 |
18,30 |
10,70 |
23,50 |
0,260 |
1,120 |
Расчёт концентрации замещений
Сзам,i = (3-4) Ссна,i
Чтобы создать замещение, атом должен получить энергию, примерно в 10 раз меньшую, чем при создании смещения.
Фокусировка –на последних стадиях каскада по мере уменьшения энергии атома и увеличения сечения его рассеяния траектория его полёта фокусируется вдоль основных направлений в кристалле, при этом увеличивает число замещений (динамический кроудион) или вообще не создаются смещения и замещения (фокусон).
К радиационным повреждениям, производимым реакторным облучением, относят также аморфизацию и растворение мелкодисперсных выделений, изначально образованных в материале в целях его упрочнения. Аморфизация и растворения наблюдаются в местах прохождения каскада соударений, сопровождающегося нагревом и перемешиванием атомов. Такое перемешивание снижает и степень упорядочения сплавов.
Образование трансмутантов приводит к изменению состава материалов, радиационному легированию и образованию газовых пор.
Помимо ядерных реакторов радиационные излучения создают ускорители и источники, основанные на использовании радиоактивных изотопов, полученных при реакторном облучении стартового материала. Возникает проблема эксплуатации или исследования конструкционных материалов в условиях высокопоточного облучения ионами разных элементов, протонами, - частицами и электронами.
Лёгкие заряженные частицы рассеиваются на атомах мишени по закону Резерфорда, основанному на кулоновском взаимодействии. При этом передача малых количеств энергии более вероятна и, несмотря на большие, чем у нейронов, сечения рассеяния, число смещений получается значительно меньшим. Когда речь идёт об электронах, необходимо учитывать и релятивисткие эффекты. При энергии электрона 1-2 МэВ сечение его рассеяния атомом с массой 50 равно (30-60)10-24см2, но число производимых им смещений в десять раз меньше, чем нейтроном с такой же энергией.
Тяжёлые заряженные частицы с массой, сопоставимой с массой атома мишени, создают смещения примерно в таком же количестве, какое создаёт один ПВА при нейтронном облучении. Однако каскады в этом случае невелики и находятся в приповерхностном слое.