Файл: Троицкий О.А. Радиация и прочность твердых тел.pdf

•чется на более далекие расстояния, чем могло бы быть в аморфном твердом теле, где атомы расположены хао­ тично. Очевидно, в этом случае происходит сокращение масштабов катастрофы в твердом теле, вызванной на­ летевшей энергичной частицей или процессом деления •ядра.

Кто часто бывал в горах, вероятно, видел, как рас­ пространяется снежная лавина или камнепад. Встреча­ ющиеся отдельные уступы и скалы могут расчленить и

но облегчить движение лавин. Однако в действительно­ сти оно приведет к противоположному эффекту — пога­ шению скорости лавины. Так и в случае решетки атомов фокусировка столкновений в плотнейших направлениях истощает энергию хаотических соударений в области

происходить только при относительно небольших энер­

но убавить энергию в основном резервуаре. Поскольку время жизни «пика смещения» равно примерно 100 атомным колебаниям, а время старта одного фокуси­ рующего соударения должно совпадать со временем од­ ного колебания (протяженность одного фокусона здесь не принимается во внимание, поскольку, выпустив из

ние зоны), за время одного «пика смещения» только в одном плотном направлении может в принципе старто­ вать 100 фокусонов. В действительности, в построенную схему истощения зоны смещения надо включить е щ е в е -

роятность возникновения фокусонов в том или ином плотном направлении, которая в атомном масштабе, при­ вязываясь к одному колебанию атома, много меньше единицы. Тем не менее фокусирующие столкновения ре­ ально истощают зоны «пиков смещения» и делают вли­

упаковки граиецентрированноп кубической решетки, от­ сутствует один атом, выбитый незадолго до этого нале­ тевшей частицей. На рис. 4 пустое место показано свет-

Ри с . 4. Распространение фокусона Е цепочке А—At может

быть оставлено в связи с отсутствием атома в центре

грани решетки.

лым кружком . В этом случае, если направление фоку­

сквозь три «линзы» атомов, показанные на рисунке заштрихованными площадями . Теоретические расчеты показывают, что ячейка с тремя такими атомными «линзами» обладает настолько-большим фокусным рас­

кусировка столкновений наблюдаться не будет. Если ж е она расположена внутри цепочки, то в этом месте оста­

решетке каждый атом, получивший импульс энергии, становится на место соседнего в направлении удара, а это и есть перемещение массы. Такое явление в физи­ ческой литературе получило название «динамический кроудион». Кроудионы, как это следует из их физичес­ кого содержания, должны распространяться при более высоких энергиях, чем фокусоны, хотя они могут зале ­ гать в одних и тех ж е направлениях. Так ж е как и фо­ кусоны, динамические кроудионы разрушаются при

ям. Наиболее в а ж н ы м вопросом при оценке этого явле­ ния и возможного влияния его на свойства облученного материала, является длина пробега фокусонов. Чем

вую очередь потери энергии на «трение» об соседние атомные ряды. Только под влиянием этих потерь пробег самых энергичных фокусонов ограничивается 150—200

смотренным механизмам фокусирующихся икроудионных направлениях, и связан с наиболее свободными направ­ лениями в решетке, каналами «атомной» пустоты. От­

испытывая направляющее влияние стенок канала . Не­ которые атомы могут покинуть канал, а затем вновь вернуться в него или в соседний такой ж е канал . Таким образом, каналирование частиц и выбитых атомов должно носить черты стабильного процесса, поскольку

дефектообразование при облучении. Таким образом, мы опять сталкиваемся с таким влиянием кристаллической решетки, при котором упорядоченное расположение атомов отвлекает энергию бомбардирующих частиц и первично смещенных атомов на бесполезные с точки зрения выбивания атомов процессы. Только теперь энергия рассеивается не за счет атомных ручейков им-

пульсов энергии вдоль плотных направлений, а за счет захвата частиц и «горячих» атомов в каналы и сдержи­ вания их там до полной остановки.

Эффект каналирования не в меньшей степени, чем фокусирование влияет на радиационное дефектообразование, а потеря кристалличности или уменьшение иде­ альности решетки т а к ж е уменьшает этот эффект. Дей­ ствительно, легко себе представить, что в испорченных участках решетки, при отсутствии порядка в укладке атомов, в хаосе и нагромождении атомных слоев, каналирование не возникнет. В условиях, когда каналы ока­ зываются загроможденными и искривленными, никако­ го захвата частиц в каналы не приходится ожидать или этот процесс будет настолько скоротечным, что не отра­

рования может уменьшить число выбитых атомов, т. к.

низм переноса энергии на сравнительно большие рас­

ность этого эффекта практически при всех энергиях час­ тиц. Если при фокусирующихся столкновениях эстафет­ ная передача энергии становилась возможной только при энергиях, меньших 100 эв, то энергия каиалированных атомов может быть практически любой, вплоть до мак­

лированных и неканалированных атомов существенно

тицы, такие как примеси. При этом эффект каналиро­ вания будет ослабевать.