Способ исследования радиационных нарушений от осколков деления в твердых телах Советский патент 1978 года по МПК G01N23/00 

(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЛИАЦИОННЫХ НАРУШЕНИЙ ОТ ОСКОЛКОВ ДЕЛЕНИЯ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ раапичных no энергии (.зфяду) оскопков, из К1еряют степень отжига соэданиых нарушений Цепью изобретения является расширение функнионапьльи воаможвосгей указанного способа, например oqjnuecTBneiaie возможнсю ти исствдовани)я распределения радиационных нарушений вдоль пробега оскшков деления, углубившихся в образец. Цель достигается тем, что набор идентично облученных ооразцов нз нсследуемого материала подвергают предвфитепьному ккмячаек ому протравливанию на раэ;Ь1Чную глубину 1 « ft о в пределах длины пробега оокопков, причем каждый последующий офааец на большую глубину, чем предьщущий после чего образцы отжигают при температуре, равной 0,7-О,8 от твмпэратуры плавления (размягчения) материала, аатем хикдаческое травлениеi проводят многократно (на пример 4-6 раз на общую П1уби1 у f 4 5Ьв) В фомежутках между травлениями измеряют наибольший размер D поверхнос нсдго контура следов, образовавшихся от оокопков деления, для каждого офазца устанавливают изменение D «ilfi) по которому определяют глубину следов 8рИ величину CKopocTHf Устрашения материала вдопь тра ектории осколков на расстоянии р от исходной поверхности офазца и noVy.|(R судят об относительном распределении reiarности радиационных нарушений вдоль пробега осколков деления. Предлагаемый способ позволяет осуществлять исследование распределения гшотности радиационных нарушений вдоль пробега индивидуального осколка , вошедшего внутрь образца. Это существенно расширяет возможности изучения воздействия осколков деления на твердые среды. Способ дает возможность изучать зависимость указанного распределения от энергии, ута падение осколка, исследовать ликвидацию созданных нарушений в зависимости от места их расположения относительно поверхности образцов. Благодаря последнему обстоятельству способ может быть применён для изучения физических свойств поверхностных oioea тве д-лх тел. Его можно использовать в целях идентификации 1визвестных тяжелых заряжен ных частиц. Способ сравнительно прост и дезиев, так как все one рации, которые он сч чержит, сводятся к травлению облученных .азцов и измерению размеров поверхностHs o контура следов с помощьло биологического микроскопа. Способ апробирован при изучении нарушений, которые создают осколки деления в салика-гаом стекпе. Исследовалось отнсхжтеяь- ное распределение плотности нарушений вДоя 1Тробега осколков деления, вошедших в стек ло под прямым углом. В этом олучад следы от осколков имеют вид опрокииутых круглых конусов, а о пред ел вине наибольшего линейно го размера поверхностного контура следов сводится к измерению диаметра окружностей. Были приготовлены шесть офазцов из исспэдуемого СТ9КЛ а, которые после идентичного обпудания их осколками деления (в вакуумных условиях, коплимированным пучком) были протравлены в 8,75%-ной плавиксшой кислоте в течение 0,17j, 0,5; 1,0 1,5| 2,О и 2,5 мин. После этого офазцы отадагались иа зшектроплитке в воздухе при нормальном давлении и температуре 450°С в , течение 0,5 ч. Затем jace стекла подвергались многосратному травлению в указанной , каждый раз по 1 мин. Шред этим и в тфомежуюсах между травлениями с помощью биодогичесжого кшкроскопа МБИ-11, окуляр котфого име)7 делительную шкалу, намеряли диаметры поверхностных контуров следов от осколков депешя, стрсжпи распределение следов по дтйм е епичинам, огфеде ляпи попушири} распределения, наименьшее, значение диаметра на полуширине D и уствг навлввапи величину 3) 1,О53). По этим установленным данным для каждого образца построено измене шв 3) в зависимости от суммарного времени травлеввя стекла Т (или OT глубины травления bzVyi- J V - cKt рость травления необцученного стекла она была измерена методом взвешивания), а по В , установленным для различных офазцов пооте их начального травлення, была определена зависимость So l(tl). На основании nocTDoeiBibix () и 1))для каждого случая начального травления сгасла была установлена величина D (см. чертеж), а по этим величинам и соагвегствующим им зависимостям 13 {tl) в области tl tl m вычислены: myuiHa образовавшегося следа Q и скоростя травления стекла вдоль траектория оскопка V , которая существовала в момент после начале травления (т.е. на фактической глубн}ге травления 14о« htr- n-C ффмупам 6 0,125 AD()-(At) 4- ni S-2c rCtgr- o,25-AD-(Ab) ))} где Д D - прирост ID после результате стравливания поверхностного слоя стекла тспщиной Дп . Зависимость V(iy6bma построейа по отдельным значениям У и Ц, шести образцов, а также по соотошевию г ПЙеЫНГЧ З где величина d(db) дая любого 31Й чения & (а следоватвльно, и R;) ossj isasssiacb ш) С «(Ь). Совпадение пспучешол данныхуказывавт на юс досговервость. Об относительном распредепешн ппотноств нарушвняй от осколка депенвя вдсп пробега его в стекле судилось по относятеп ному нзменеиюо V с (Wo) При этом были установлены невзвестные ранее физические и радиааионные свойства поверхностных слоев твердых срва существование ко торых позже было подтверждено принципиально другим способом в экспериментах с металлическими образцами. Формула изобретения 1. Способ исспедования радиацишных нарушений от осколков деления в твердых телах, заключающийся в химическом протрав ливании облученных материалов и определении относительной величины плотности радианионных нарушений, созданных осколками деления или сохранившихся к моменту травления офазца, по относительному размеру следов, которые образовались от осколков, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа, набор идентично обдученных об из исследуемого подвергают предварительному химическому протравливанию на различную глуби ну tl fig в пределах длины пробега осколков, причем каждый последующий офазец на больщую глубину, чем предыдущий, после чего образцы отжигайт при температуре О,7, О,8 от температуры плавления материала, затем химическое травление проводят- многократно (напри,мер.4-6 раз на общую глубину .fj 4-5 в тфомвжутках между 1равлениями нзкеряют наибольший размер D поверхностного контура следов, образовавшихся от осколков депениз для каждого образца устакавпивоот взмешние 2) X (fi) , по которому отс акчяют глубину следов д и величину скорости Vf травления материала вдоль траектории осколков на расстоянии от исходной поверхности образца и по ) судят об относительном распределении тотностн радиационных нарушений вдоль пробега осколков деления. 2. Способ по п. 1, отличающийс я тем, что для каждого образца величины 6о и V определяются по формулам ео 0,-{25-д1ЭС21)(дЬГ V.f V JCos-2arctgr o,25-AB-(utlVb А .«UDrn- AB)} где IJtri - наибольший линейный размер поверхностного контура следов, после которого зависимость (К) начинает подчиняться новой закономерности} AD - прирост того же размера в результате последующего стравливания слоя образца толщиной дН ; V( - скорость химического травлешГя необлученного материала. Источники информациИ| принятые во внимание при экспертизе: 1,Вавилов В. С. Действие излучений на полупроводнике, 1963, с. 2О6-21О. 2,Правдюк Н. Ф., Голянов В. М.Вегпв € Conf, 1961, № 34, р. 16О; 3,Горшков В. К. Г дприятие п/я В-8315. 1976, Wr 21.

/1(ку