Радиационного упрочнения

это требование выполнено полностью, то больше ничего и не требуется для получения идеального ДУ. Действительно, при UBXl = Um2 = О достигается полный баланс моста, т. е. потенциалы коллекторов транзисторов одинаковы, следовательно, напряжение на нагрузке равно нулю. При одинаковом дрейфе нуля в обоих каскадах ОЭ (плечах ДУ) потенциалы коллекторов будут изменяться всегда одинаково, поэтому на выходе ДУ дрейф нуля будет отсутствовать. За счет симметрии плеч ДУ обеспечивается высокая стабильность при изменении напряжения питания, температуры, радиационного воздействия и т. д.

В настоящее время широко ведутся исследования по созданию полупроводников, работающих при высоких температурах. Для работы ТЭГа можно использовать теплоту, получаемую в реакторах при делении ядер тяжелых элементов. Однако в этом случае требуется решить ряд задач, в частности определить влияние эффекта сильного радиационного воздействия на полупроводниковые материалы, так как ядерное горючее может находиться в непосредственном контакте с полупроводниковыми материалами.

В настоящее время широко ведутся исследования но созданию полупроводников, работающих при высоких температурах. Для подогрева горячих спаев может быть использовано тепло, получаемое в реакторах при делении ядер тяжелых элементов. Однако в этом случае требуется решение ряда трудностей, в частности выя1вление эффекта сильного радиационного воздействия на полупроводниковые материалы, так как ядерное горючее может находиться в непосредственном контакте с полупроводниковыми материалами ( 4.16).

Большое влияние на решение вопросов создания и размещения АЭС оказывает экологический аспект. Острота проблемы охраны окружающей среды общеизвестна. В гл. 2 упоминалось о том скептицизме, который существует в США и ряде европейских стран относительно АЭС. Это отношение вызвано боязнью радиационного воздействия на людей. А как обстоит дело в действительности?

ные) и генетические эффекты. Соматические эффекты возникают в организме человека, который подвергался облучению; генетические эффекты проявляются у его потомков. В зависимости от мощности поглощенной дозы проявления радиационного воздействия на живой организм могут носить характер острого или хронического поражения. Острые радиационные поражения возникают при действии больших доз облучения в течение короткого времени. Хроническое радиационное воздействие обычно имеет место при поглощении малых доз облучения в течение продолжительного периода времени. При описании соматических и генетических влияний облучения обычно не возникает особых затруднений. Относительно просто могут быть также охарактеризованы эффекты остропоражающих доз; этого, однако, нельзя сказать об эффектах хронического воздействия малых доз, представления о которых носят довольно противоречивый характер. Вначале рассмотрим более простые вопросы воздействия ионизирующего излучения на живой организм и .затем коснемся некоторых фактов, имеющих отношение к сложной и пока не решенной проблеме биологических эффектов малых доз облучения.

Гибель большого числа клеток, составляющих тот или иной орган, приводит к нарушению функционирования этого органа, а возможно, и к полному выходу его из строя. Достаточно большие дозы облучения могут привести и действительно приводят к смерти. Но радиационные воздействия далеко не всегда приводят к фатальному исходу. Радиация действует подобно яду — ее действие не ограничивается отдельными органами, а поражает весь организм. Эффект радиационного воздействия может проявиться совсем не в том месте, которое подвергалось облучению. Большая доза облучения, полученная одним органом, например рукой, может привести к появлению опухоли в другом органе. Подобно действию ядов радиационное поражение может быть общим или избирательным по отношению к тому или иному органу или ткани. Эффекты радиационного воздействия определяются накопленной дозой, т. е. они могут иметь кумулятивный характер. Как мы уже видели, некоторые органы отличаются повышенной чувствительностью к воздействию ионизирующего излучения, В отличие от большинства ядов ионизирующее излучение может очень быстро приводить к поражающему воздействию. Оно может вывести из строя иммунную систему организма и сделать его более восприимчивым к таким заболеваниям, как пневмония.

Учитывая огромные трудности получения достоверных данных о радиационных эффектах малых доз, международные органы, отвечающие за выработку норм радиационной безопасности, приняли за основу при нормировании радиационного воздействия беспороговую линейную гипотезу зависимости доза — эффект. Хотя не исключено, что эта гипотеза преувеличивает опасность радиационного воздействия малых доз, она лучше отвечает гуманным требованиям надежной защиты людей от ионизирующего излучения.

Позднее, в 1934 г., И. и Ф. Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность, наблюдаемую у изотопов, полученных в результате ядерных реакций. Одновременно обнаружилась и возможность вреднего влияния радиации на биологические объекты и, в частности, на человека. Без знания закономерностей радиационного воздействия невозможно было предусмотреть соответствующие способы защиты человека, фауны и флоры. Известно, например, что всемирно известный ученый Мария Кюри-Складовская, открывшая радий, умерла от лейкемии, вызванной переоблучением в результате отсутствия необходимой защиты при работе с радиоактивными веществами *.

Исследования радиационного воздействия и его допустимого для человека уровня были начаты в ряде стран. В 1928 г. на втором Международном конгрессе по радиологии была создана международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) и началось нормирование доз ионизирующих излучений. В те годы единицей измерения дозы излучений являлся рентген (Р). В 1934 г. МКРЗ впервые рекомендовала суточную дозу 0,2Р, названную переносимой. В результате продолжавшихся исследований было введено понятие предельно допустимой дозы (ПДД), суточное значение которой было снижено в 1936 г. до 0,1Р, в 1950 г. —до 0,05Р и в 1959 г.— до 0.0167Р.

воздействия излучения на материалы — радиационного упрочнения кристаллических тел; изложены основные характеристики радиационного упрочнения; рассмотрены дефекты, обусловливающие изменение сопротивления деформированию облученных кристаллов; приведены зависимости предела текучести материалов от условий облучения и испытаний, обсуждены некоторые пути использования радиационного воздействия и последующего термомеханического воздействия для контролируемого изменения структуры и свойств материалов.

где «кл — плотность определенного сорта кластеров; ?,„, — размер кластера. В этом случае прирост предела текучести в результате радиационного воздействия ( 19) находится по формуле

воздействия излучения на материалы — радиационного упрочнения кристаллических тел; изложены основные характеристики радиационного упрочнения; рассмотрены дефекты, обусловливающие изменение сопротивления деформированию облученных кристаллов; приведены зависимости предела текучести материалов от условий облучения и испытаний, обсуждены некоторые пути использования радиационного воздействия и последующего термомеханического воздействия для контролируемого изменения структуры и свойств материалов.

Об изменении механических свойств при облучении и о степени радиационного упрочнения в большинстве случаев судят по данным кратковременных испытаний. Поэтому целесообразно рассмотреть основные параметры кривой деформации или кривой упрочнения различных материалов.

О степени радиационного упрочнения удобно судить по изменению твердости материалов. Как правило, наблюдается линейная зависимость между изменением твердости и пределом текучести [91:

§ 3. Теории радиационного упрочнения металлов 63

§ 3. ТЕОРИИ РАДИАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ

Изучению механизмов радиационного упрочнения материалов посвящено много экспериментальных и теоретических работ.

Одна из первых попыток создания количественной теории радиационного упрочнения принадлежит Зегеру [20]. В ее основе лежит предположение о возникновении при облучении в каскадах столкновений так называемых разреженных или обедненных зон, участков с большой концентрацией вакансий, окруженных атмосферой межузельных атомов ( 12).

§ 3. Теории радиационного упрочнения металлов 65

§ 3. Теории радиационного упрочнения металлов

При моделировании процессов радиационного упрочнения в основном используются модели взаимодействия дислокаций с внутренним полем точечных барьеров. Их пространственное распределение часто аппроксимируют хаотическим распределением [25]. За основу моделей обычно берется теория Орована для атермического огибания дислокациями имеющихся стопоров. Приложение сдвигового напряжения т заставляет дислокационные сегменты выгибаться до радиуса равновесной кривизны для данного напряжения R = Т jib = = [гЬ/2т ( 14), где Т„= jiba/2 — линейное натяжение дислокации.

§ 3. Теории радиационного упрочнения металлов 69