Условие каналирования
, где угол рассеяния на ближайшем атоме.Т.е. каналирование осуществляется при выполнении
илиДля частиц, вылетающих из мест, соответствующих (или близких к) положениям атомов в кристаллической решетке, т.е. для частиц, расположенных внутри атомных рядов или плоскостей, вылет в направлении с малыми индексами «блокирован». Всякий раз, когда атом отдачи испускается вдоль или вблизи направления с малым индексом, он испытывает рассеяние на большой угол в результате столкновения с ближайшим соседом в этом направлении.
Блокировка осуществляется в интервале углов
Найдем критический угол блокировки, который определяется из условия:
,где
определяется из условия:Тогда для критического угла блокировки получим значение равное:
7. Проанализировать возможность образования радиационных дефектов в кристаллической решетке металла при облучении частицами данного вида. Рассчитать каскадную функцию в модифицированной модели Кинчина- Пиза. На основе оценки плотности начального энерговыделения в каскаде спрогнозировать размер каскадной области повреждения и пространственное распределение дефектов в каскадной области. Оценить радиационную стойкость материала ( по величине флюенса, при котором достигается степень повреждаемости 1 сна).
Образованию радиационных дефектов в материале способствует наличие фокусировки: простой или дополнительной.
Под фокусировкой будем понимать механизм, способствующий ориентации передаваемых импульсов при столкновении вдоль оси атомов. Оценим энергию простой фокусировки:
.По полученному значению энергии фокусировки делаем вывод о том, что эффект простой фокусировки не будет присутствовать, т.к. не выполняется необходимое условие: Епва<Eпф.
Энергия дополнительной фокусировки:
Дополнительная фокусировка будет присутствовать, т.к. условие дополнительной фокусировки: Епф<Епва<Eдф – будет выполняться.
Энергию возбуждения Евозб оцениваем следующим образом:
Евозб, кэВ ~ А, а.е.м.
А – атомная масса вещества.
Каскадная функция υ - среднее число пар Френкеля, заключенное в каскадной области повреждения.
Допущения:
· Каскад представляет собой совокупность соударений двух тел;
· Эти соударения независимы друг от друга;
· При каждом соударении кинетическая энергия сохраняется, т. е. не происходит передачи энергии другим атомам решетки, кроме смещаемого.
Запишем каскадную функцию в модифицированной модели Кинчина- Пиза:
Каскадная функция по теории Кинчина – Пиза определяется как
Рассчитаем параметр газовости:
,Значит, каскад будет разреженным.
В качестве
берем полный линейный пробег ПВА =Плотность начального энерговыделения
Объем каскадной области повреждения:
Тогда концентрация дефектов:
Можно предположить, что в КОП дефекты будут располагаться равномерно.
Оценим радиационную стойкость Ni.
Нам известно дифференциальное сечение рассеяния как функция передаваемой энергии:
Тогда:
- флюенс - спектральная плотность потока - скорость образования ПВА - скорость образования дефектовПо полученной величине флюенса можно сделать вывод, что материал является стойким.
Список использованной литературы:
1. Лейман К. «Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов» Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1979. – 296 с
2. Жуков В.П. «Каскады атомных столкновений в металлах» М.: МИФИ, 1990. – 68 с.
3. Климов А.Н. «Ядерная физика и ядерные реакторы» М.: Энергоатомиздат, 1985. – 352 с.
4. Курс лекций по курсу «Взаимодействие излучения с твердым телом» Якушин В.Л., 2004 – 2005 гг.