Наиболее стойкими к радиации являются металлы и сплавы, выдерживающие значительные дозы облучения (порядка 1010 – 1012 рад), при этом несколько увеличивается их прочность и теряется ковкость (вязкость), электрические характеристики практически не меняются.
Далее следуют ионные материалы (керамика, кварц, стекло, сталлы), выдерживающие дозы в 107¸ 108 рад. Изменения электрических и механических свойств при этом незначительные, однако, увеличивается стойкость к пробою, а кварц и стекло начинают тускнеть, терять прозрачность.
Класс материалов пластмасс и эластомеров более подвержены радиации и изменения их свойств начинают наблюдаться уже со значений доз радиации порядка 105 – 106 рад. В табл. 5 указаны уровни радиации, вызывающие изменения свойств этих материалов.
Таблица 5
| Материал | Применение | Доза радиации,рад | Плотность потока быстрыхнейтронов, нейтр/см2 | ||
| Пороговые изменения | Изменениесв-в на25% | Пороговые изменения | Изменениесв-в на25% | ||
| ЭластомерыКаучук (неопрен)Бутиловый каучукСиликоновый каучукПластмассыПолистиролПолиэтиленПолиамидФторопласт-4 | АмортизаторыГерметик, изоляцияПокрытияИзоляцияИзоляцияИзоляция | 5,5*1062*1061,3*1068*1082*1078,6*1051,7*104 | 2,5*1074*1064,2*1064*1091084,7*1063,7*104 | 2,8*10154,3*10144,9*10142,8*10174*10152,6*10144,8*1013 | 6,3*10158,4*10141,6*10151,4*10182*10161,4*10151014 |
Из таблицы видно, что доза радиации и плотность потока быстрых нейтронов находятся примерно в соотношении 1:108. Термопластичные материалы при облучении становятся хрупкими и деформируются. Они темнеют или обесцвечиваются. Кроме того, у некоторых наблюдается побочный эффект – разложение материала с выходом газа и образованием кислот. Так, например, прекрасный во многих качествах фторопласт-4 (химически инертный, температуростойкий - +250°С, высокочастотный и т.п.) практически непригоден для использования при сравнительно малых дозах облучения (104 рад) за счет образования при облучении фтористоводородной кислоты. Наиболее стойким является полистирол, применяемый часто в виде покровного лака и несущих конструкций. Большинство эластомеров при облучении становятся твердыми и хрупкими (неопрен, кремнеорганическая резина), а бутиловый каучук – клейким. Органические пропитки и изоляционные масла увеличивают свою вязкость, образуют отстой и выделяют газ.