Кремний қос тотығының құрылымын аз бұрыштық шашырау және рентген құрылымдық анализ әдісімен анықтау

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 38 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе

I. Si - O байланысының құрылысы, қасиеттері және түзілу механизмі.

1. 1. Силикагель байланысының құрылысы.

1. 2. Кремний қышқылын полимерлеуде Si - О байланысы түзілу механизмі.

1. 3. Кремний қос тотығы мен кварцтың радиация әсерінен

құрылымдық өзгерісі.

1. 4. Кремний қос тотығы мен кварцтың радиация әсерінен құрылымдық өзгерісі

II. Дифракциялық құрылымдық зерттеу әдістері

3. 1. Рентгендік дифракциялық зерттелердің дифракциялық эксперименттік әдістері, классификациясы.

3. 2. Қарапайым жағдайларда рентгендік дифракциялық зерттеулер құралдары.

3. 3. Зерттеу материалдарына сипаттама

III. Кремний қос тотығының құрылымын аз бұрыштық шашырау және рентген құрылымдық анализ әдісімен анықтау

3. 1. Кремний қос тотығының құрылымын аз бұрыштық шашырау және рентген құрылымдық анализ әдісімен анықтау.

3. 2. Кремний қос тотығының температураға байланысты микроқаттылығын анықтау.

3. 3. Бастапқы және қоспа ендірілген кремний қос тотығының температураға байланысты түсінің өзгеруі.

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Атомдық өндірістің дамуына байланысты баса аударылып отырған назар органикалық сорбенттер ішінде силикагель ерекше орын алады.

Кәдімгі органикалық иониттермен салыстырғанда органикалық емес сорбенттердің радиацонды - химиялық және термиялық орнықтылығы жоғары, сондықтан оларды радтохимиялық өндірістерде жоғары белсенді ерітінділерді қайта өңдеу үшін қолдану өте тиімді. Органикалық емес ион алмастырғыш материалдардың қолданысы олардың минералды қышқылдарда химиялық орнықтылығы жеткіліксіздігінен шектеулі.

Абсорбенттер мен катализаторларды қолданылуымен байланысты ғылым мен техника дамуына орай олардың қасиеттеріне қатаң талап қойылады. Сондықтан алдын - ала берілген қасиеттерімен материалдар жасау, соның ішінде силикагельдерді жасау өзекті мәселе болып табылады.

Si - O байланысының құрылысы физика - химиялық қасиеттерінің ерекшеліктері, кремний атомдарында 3d - орбитадан төмен орналасқан ваканттық орындар және оттегінің бөлінбеген қос 2р - электрондары болуынан. Бұл ерекшеліктер жан - жақты зерттелген, дегенмен, кремнеземдердің беттік химиясы жүйелі зерттелген.

Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Қазіргі кезде заттардың беттік қабаттарында сәулелендіру және қыздыру әсерінен болып жатқан процестерді зерттеуге баса назар аудардарылады. Материалдың структурасы туралы мәліметтер алу радиациялық физиканың ең өзекті және жеткілікті терең зерттелмеген мәселесі болып табылады.

Заттардың структурасының сәулелендіру және температура әсерімен өзгерісі атомдардың орын ауыстыруы мен кристалл торы структурасында ақаулар түзілуіне байланысты. Радиация кезінде кристалдың қайтадан құрылуы кристалдық матералдарда төмен температурада әртүрлі физико - химиялық процестер өтуіне байланысты болуы мүмкін. Сондықтан заттардың яғни кремний және кварцтың структурасының термиялық өңдеу және сәулелендірудегі өзгерісі өте өзекті мәселе болып табылады.

Силикагель мен кварцтың структурасының температураға байланысты өзгеруіне әкелетін физикалық процестерді түсіну қазіргі кездегі ғылым мен техниканың практикалық сұранысынан туындайды.

Жұмыстың мақсаты. Қыздыру температурасына байланысты силикагельдің беттік және көлемдік қабаттарында болатын құбылыстарды зерттеу және онда болып жатқан термиялық құбылыстардың физикалық табиғатын түсіндіру үшін қажетті мәліметтерді алу.

I. БӨЛІМ. Si - O байланысының құрылысы, қасиеттері және түзілу

механизмі

1. 1 Кремний. Кремнийдің оттекті қосылыстары

Төртінші негізгі топтың көміртектен соңғы келесі элементі кремний. Кремний, жаратылыста таралуы жағынан салмақ проценті бойынша оттектен кейін екінші орын алады. Көміртек органикалық заттардың құрамындағы негізгі элемент болатын болса, кремний жер қыртысын түзетін минералдық заттардың құрамындағы негізгі элемент. Крений жаратылыста қосылыстар түрінде ғана болады; ол қосылыстары: кремний диоксиді SiO (кварц, құм), жер қыртысының негізгі массасы силикатты жыныстар) далалық шпат, слбда, каолин т. б. ) . Кремнийдің тұрақты үш изотопы бар: 28Si (92. 72%), 29 Si (4. 68%), 30 Si (3. 05%) .

Кремнийді алу үшін, ақ қиыршық ұсақ құмды магниймен араластырып қыздырады:

SiO ₂ + 2Mg=2MgO+Si ΔH ⁰ = - 372 кДж/моль

Кремнийді MgO және реакцияласпай қалған SiO ₂ -ден тазарту үшін, реакциядан шыққан массаны тұз қышқылымен және фторсутек қышқылымен әрекеттейді. Магнийдің орнына тотықсыздандырғыш ретінде алюминий, көміртек (техникада) алуға болады.

Мұнда шығатын аморфты кремний, сұр түсті ұнтақ зат, тығыздығы 2, 35 г/см -ке жуық. Кремнийді балқыған металда ерітіп қайта кристалдауға болады. Онда кристалдық кремний түзіледі: бұл болат сияқты сұр, металдық жылтыры бар, қатты кристалдық зат, тығыздығы 2, 4г/см ³ .

Кремнийдің сыртқы электрондық құрылысы 3s ² 2p ³ , оның атомында sp ³ - гибридизация болады. Ол оған үш өлшемді, алмаз тәрізді тұрақты құрылымы тән.

Кремнийдің көп кездесетін, әрі өте тұрақты қосылысы оның диоксиді SiO ₂ , оның элементтерден түзілуі оңай, әрі көп жылу бөліп шығаратын реакциялар қатарына жатады:

Si+O = SiO ΔH =-848. 5 кДж/моль

Кремний диоксиді - түссіз қатты зат, =1713 С.

Кремнийдің диоксиді - кремний ангидриді және кремнезем деп те аталады; бұл жаратылыста көп кездесетін зат, дербес күйінің өзі жер қыртысы массасының жартысынан артығы кремний диоксиді үлесіне келеді. Кремнезем кристалдық және аморфты күйде болады.

Кристалдық кремнеземнің маңыздысы кварц мдеген минерал, ол түссіз, мөлдір алты қырлы призма, ұшы алты қырлы пирамида болып бітетін кристалдар, оны тау хрусталі деп атайды. Тау хрусталі түрлі тұздар араласуынан түсі өзгереді, оның жасылдауын-аметист, күңгірттеуін түтінді (дымчатый) топаз дейді. Кварцтың өте ұсақ кристалды түрін агат, яшма деп атайды.

Кәдімгі құм да кварц. Ақ қиыршық құм таза кварц, бірақ тұрлі қоспалардың (көбінесе темір тұздарының) араласқанынан түсі өзгеріп сары құм, қызыл құм, қара құм деп аталады.

Аморфты кремнезем жаратылыста азырақ. Кейбір қарапайым су өсімдіктерінің панцырі (тас қабығы) негізінде аморфты кремнеземнен құрылған. Сондай панцырьлардың көп жиылып қалған жерінде терепель, инфузор топырағы деп аталатын тау жынысының бір түрі пайда болады. Кремний қышқылын қыздырса, суы ұшып, қалған кремний диоксиді ақ түсті, аморфты, сусылдақ ұнтаққа айналады.

1. 2 Силикагель байланысының құрылысы

Si - О байланысының d _π - Р _π - өзара әсерлесуі себебінен қосымша қатаюы эксперименттік мәліиеттермен және термиялық есептеулермен дәлелденген. (P - d) _π өзара әсерлесу әсіресе Si - О байланысы еселігін артыруға әкелуі қажет. Рентген - және электронографиялық зерттеулер Si - О атом аралық арақашықтық көптеген жағдайларда 1, 63 - 1, 65 - нан аспайтындығын көрсетеді. Бұл кремний мен оттегінің коваленттік радиустары қосындысынан да әжептеуір аз. ИК - спектроскопия мәліметтері бойынша мысалға байланыс реті 1, 25 құрайды. Силоксандық байланыстың дипольдық моменті мәнінің төмендігі де, Si - О байланысының полярлығын кемітетін, қосымша (P d) _π байланысы екендігінен оңай түсіндіруге болады. Бұл мына схемада айқын көрінеді

_- б ₊ б _- б

О - Si + О - Si О - Si (1. 1)

δ + (P + d) _π

(1. 1) схема, термохимиялық есептеулер, рентгенографиялық мәліметтер және позитрондардың аннигиляциясын өлшеу нәтижелерінен алынған, кремді оттегілік тетраэдрлердегі кремнийдің (2 ) және оттегінің (1-) эффекттивтік зарядтары мәндерімен дәлелденеді. Полярлығы төмендеу С-О байланысы энергиямен салыстырғанда Si-О байланыс энергиясы әжептәуір үлкен (101-118ккал/моль) . Бұл қосымша d _π - Р _π - байланысы себепті Si-О байланысының күшюінен болуы ықтимал. Бұл жерде, 3d - орбитаның диффузиылық сипатына қарамастан, (P d) -байланысы түзілуде бірін-бірі жабу интегралы кремний атомында эффективті өң заряд артуымен өседі. Сол себепті кремнийдегі электр терісті орын ауыстырғыштар Si-О байланысында d _π - Р _π -өзара әсерлесуінің күшеюіне әкеледі. [15] жұмыс авторы дисилоксандық көпірлерде (P d) -өзара әсерлесудің сандық

критериі авторы болып Si Si бұрышы болып табылады деп ұғынған.

Дисилоксандық топтардағы оттегінің валенттік бұрыштарының өзгерісі ткралы жан-жақты айтуға болады. Судағы және эфирдегі Sp -гибридтелуден өзгеше, Si Si көпірлік байланыстар оттегі атомының Sp , Sp және Sp - гибридтелген күйлерінде пайда болуы мүмкін, яғни валенттік бұрыштар жуықтап 110, 120 және 180 тең болады.

Бұндай көзқараст алғаш [16] жұмыс авторлары айтқан, кейін [17, 15] жұмыстарда дамытылды, осы жағдайлардың әрқайсысында орбиталар орналасуы сипаты (1, 1 а-суретте) схемасы көрнекі келтірілген [15] .

Осы схемадан, оттегінің Sp-гибридизациялынған күйінде, бөлінбеген қос электрондармен толықтырылған, бірдей екі эквивалентті 2p-орбиталар түзілуі салдарынан (P d) -әсерлесуі пайда болуы мүмкін. Бұл орбиталардың бағыты 3d орбиталармен көрші Si атомының жеткілікті күшті жабылуына жақсы жағдай

туғызады. Басқаша айтқанда, Si Si көпірін «түзулейтін» электртерісті немесе көлемдік орын ауыстырғыштар енгізілгенде, екі 2p3d-орбиталар гибридті жүйесінде оттегінің 2p-электрондарының дисокализациясы пайда болады, яғни кумулирленген байланыс жүйесі түзіледі. 3d-орбитаның жоғарфда көрсетілген қасиеті Si-О байланысының жоғары икемділігін түсіндіруге мүмкіндік береді. Кремнеземдерге тән кристалдық модификациясының үлкен саны соның салдары болып табылады. Шындығында Si-О байланысының жоғары икемділігі бір-біріне өзара өту энергиясы аз SiО тетарэдрлердің түрінің өте көп саны болуына мүмкіндік жасайды.

Қорыта айтқанда кремнеземнің вакантты 3d-орбитасы мен оттегінің ажырамаған қос 2p-электрондары Si-О байланысының өзіндік қасиеттерін анықтайды, және осы байланыстарды әртүрлі электрондық әсерлерге күшті түскен байланыстар ретінде сипаттауға мүмкіндік береді.

Кремнеземнің кәдімгі және коллоидтық түрлері торларының молекулалық құрылымын үш өлшемді полимер түрінде кескіндеуге болады. Осындай гетеротізбекті полимердің Si - O байланысы элементар тармағы болып табылатындықтан кремнеземнің тек көлемдік қасиеттері ғана емес кремнезем абсорбенттерінің бетінің химиясыда беттік қабаттағы Si - O байланысы құрылысы мен реакциялық қабілеттілігімен анықталады.

Бұл байланыстардың құрылысы мен қасиеттерінің ерекшеліктерін талқылауда кремний мен көміртегінің химиясы жалпы айырмашылығын ескеру қажет. Сондықтан силоксандық байланыстарды қарастырғанда кремний химиясы негізгі мәселелеріне қысқаша тоқталған жөн.

Өндірілетін кремний қасиеттерінің көптеген ғылыми мақалалар, шолулар мен монографияларда қарастырылған сәйкес көміртегі қосындыларынан айырмашылығы бір жағынан Si атомының электрлік терістігі аздығымен, екінші жағынан оның валенттік қабатында вакантты 3d - орбиталар болуымен анықталады. Кремнийдің электр терістігі (1, 8) көміртегімен салыстырғанда (2, 5) аздығы Si - F, Si - Cl, Si - N, Si - O және т. б. байланыстардың полярлығы үлкендігін түсіндіруге мүмкіндік береді, сондықтан да оларды гетеролиттік (иондық) реакцияларда реакциялық қабілеттігі жоғары болады.

Кремнийдің айқын ерекшелігі онда бес 3d - орбита болуында. Оларды қолданылуының осы элемент химиясы үшін фундаментальді мәні бар. Кремний түзілуде химиялық байланыстарға 3d - орбиталы қатысуы қосылыстың төмендегідей қасиеттерін түсіндіреді.

Гексафторсиликатты ионда [Si - F6] 2-координациондық санның жоғарылығы. Яғни бұл жерде орбиталдардың 3sp3d және 3sp3d2гибридизациясы болады.
Кремнийдің (Е) элементімен байланысында қайталанымдылықтың жоғарылығы және дипольдық моменттің төмендігі. Атом аралық қашықтықтың Si - Е ковалеттік радиустары қосындысымен салыстырғанда кемуінде байқалатын байланыстың қайталанымдылық сипаты мен дипольдық момент төмендігі, 2р - орбитальда бөлінбеген қос электрондарды және кремнийдегі бос 3d - орбиталды қоса Pπ- dπ- байланыс түзілуінен түсіндіріледі. Мұндай қосымша Si - Е донорлы - акцептралы Pπ- dπәсерлесуінде σ - байланыс Si - Е байланыс энергиясы жоғарылығын көрсетеді.
Кремний қосылыстарындағы көміртегіге тән Pπ- ρπбайланысының болмайтындығы. Кремний қосылыстарындағы dπ- Pπбайланыс көміртегі қосылыстарындағы Pπ- ρπ- байланыстардағыдай роль атқарады деп есептеуге болады. Дәл осы себепті кремнийдің оттегімен қосылысында Si=0 байланыс болу ықтималдығы аз. Қайталанымды Pπ- ρπбайланысқа қарағанда қосымша dπ- dπ- Si - Е байланысы айналасында еркін айналуға кедергі етпейді. Бұл 3d - орбитальдің бұрыштық таралу сипатынан болуы мүмкін. Кремний қышқылын полимерлеуде Si - О байланысы түзілу механизмі

Тек күшті ерітілген ерітінділерде ғана болатын ортакремнийлік қышқыл Si (OH) ₄

схемасы бойынша кремнийлік қышқыл түзілуімен полимерлеуге қайымды (склонна) .

Тредвелл және Виланд алғаш рет кремний қышқылының полимерленуге ыңғайлығы кремнийдің координациялық санын төрттен алтыға дейін, тек фтор ионына қатысты ғана емес, сонымен бірге гидроксилге қатысты да, көтеруге қабілеттілігінде деп ұсыныс жасаған. Кейін ол идея Вейль мен Хаузер кремнийдің координациондық қанығулылығы ортакремний қышқылы молекуласында кездейсоқ белсенді алты координациондық комплекстер түзілуін болдырады, ал ол комплекстер молекула ішілік су бөліну реакцияларына ыңғайлы.

OH OH OH

OH OH o o

3HO Si OH Si SI Si

OH OH o o

OH OH OH

Ортакремнийлік қышқылды полимерлеу механизмін түсіндіру мақсатында оларда амфотерлік қасиеттер пайда болуы мүмкіндіктері немесе оның иондалған формалары пайда болуы себептерін талқылаусыз ескерілу де ұсынылған. Барлық ұсынылған полимерлену механизмдері барлық жинақталған экспериментальдық мәліметтерді сапалық түрде де түсіндіре алмады. Яғни реакция жылдамдығының рН - қа және кремний қышқылы концентрациясы тәуелділігінің күрделі қисығына жеткілікті негізделген түсініктеме болмады.

Кремний қышқылының полимерлену механизмін түсіну үшін оның екі жақтылы табиғатын ескеру қажет болуы мүмкін. Яғни кремний қышқылы бір мезгілде акцептр де, электрондар доноры да бола алады, бұл Si - О байланысының анте молекуласындағы құрылысы ерекшелігінен шығады. Si - ОН тобында оттегінің бір қос электроны (P d _π ) - байланысы түрінде көрінеді. Осы молекула және - ионы үшін L _{2, 3} - рентгендік флуоресценттік спектр есептеліп, ол кремнеземнің экспериментальдық спектрімен салыстырылған. Сонда базистік жиынға 3d - орбитальды қосқанда теориялық спектр мен эксперименттік спектр ұқсастығы байқалған (1-сурет) . Сонымен зерттеу жұмысының [8] нәтижесі жеткілікті түрде Si - О байланыстырғанда (P d) _π - әсерлесудің әжептеуір екендігін көрсетеді.

1-сурет.

L _{2, 3} = флуореценттік рентген спектрлері.

Сонымен қатар, кремний қосылыстары электроакцепторлық қабілеттері туралы көптеген тәжірибелік мәліметтер жинақталған. Мұнда кремнийді алмастырғыштардың электр терістілігінің артуы 3d - орбита сығылуы құбылысынан акцепторлық қабілеттілігі артатығына әкелетіндігін айта кету қажет.

Кремний қышқылын полимерлеу жылдамдығы болғанда минимал және де аймағында реакция сутегі және фтор иондарымен үдетіледі, ал болғанда гидроксил иондарымен үдетіледі. Олай болса күшті қышқылданған ерітінділер үшін бір басқа, ал әлсіз қышқылданған және екі әр түрлі полимерлеу механизмін қабылдау керек, яғни және аймақтар үшін.

1. 4. Кремний қос тотығы мен кварцтың радиация әсерінен

құрылымдық өзгерісі

Кремний қос тотығына сәулелендіру әсерін қарастырайық. Кремний оттегімен өзіне тән Si - О байланыстарымен координациялық саны төртке тең көптеген SiО ₂ модификацияларын түзеді.

Әртүрлі α, β - кварцтар 2, 65 - 2, 53 г/см ³ орташа тығыздыққа жатады. Күделі силикаттарда қарапайым кремний - оттегілік SiО ₄ тетраэдрі және күрделі қосарланған, тізбектей қатарласып жинақталған аниондар пайда болады.

Кристобалыит құрылымы кремнийдің алмазды торынан шығарылады, тек айырмашылығы кремнийдің екі атомы арасында, сол екі атомды қосатын түзудің бойында жататын оттегінің бір атомы орналасады. SiО ₂ басқа кристалдық модификациясы құрылымын деформацияланған кристобалиттік тор сияқты деп есептеуге болады. Мысалы, кварцте оттегі атомы Si - О - Si түзуі бойында жатпайды, ал 150 ⁰ бұрыш жасай орналасады. Бұл Si - Si арақашықтығын кішірейткенімен 1, 61 А ⁰ - ге тең Si - О арақашықтығы өзгермейді. Бұл кристабалиттен кварцке өткенде тығыздықтың артуына әкеледі. Температура мен сыртқы қысымның артуы эндотермиялық реакция жүруіне және координациялық саны үлкен, ұзынырақ Si - О байланыстарды, бірақ тығыздығы үлкен энергетикалық тиімділігі төмен кремний қос тотығы түзілуіне мүмкіндік береді. Мұндай кремний қос тотығы координациялық саны алтыға жетеді, Si - О байланысыұзындығы 1, 71 А ⁰ - ге тең болады. Кремний қос тотығы модификациясы өзгергенде фазалық өтуді сәулелендіру арқылы да іске асыруға болады.

SiО ₂ кристалды емес пленкасына сәулелендірудің әсері мәселесі де маңызды болып табылады. Кремний қос тотығы пленкасының механикалық қасиеттерін Р. А. Сислеби мен Р. И. Вильсон [1] жұмыстарында қарастырылған. Олар кремний монокристалына термиялық тәсілмен өсірілген, арнайы SiО ₂ «көпірін» энергиясы 10кэВ электрондармен сәулелендірген. Интерференциялық картиналарды бақылаудан кремний қос тотығы «көпірдегі» кернеу шасасын анықтаған. Пленканы электрондармен сәулелендіру SiО ₂ пленкасындағы бастапқы кернеудің төрт есе кемуіне әкелген, бұл аморфты кремний қос тотығы радиациялық тығыздалуына сәйкес келеді. Қолданылған электрондық сәулелендіру энергиясы төмен, сондықтан, сәулелендіру атомдары ығыстыра алмайды. Алайда, үлкен жылдамдықпен келетін электрондар Si - О байланысын үзуі, торды деформациялануы мүмкін және ол SiО ₂ пленкасы көлемінің кішіреюін болдырады.

SiО ₂ - ң барлық синтетикалық және табиғи түрлерінде әртүрлі металдық қоспалар мен структуралық бүлінулер болады. Олар электрондар мен кемтіктерді қағып алып, кварц пен шыныларда бояулы локальдық центрлер түзіледі. Мұндай центрлер сыртқы әсер ету кезінде кристалды өсіруде де пайда болуы мүмкін, мысалы: термохимиялық, электрлік өңдеуде, радиация әсерінен механикалық деформацияланғанда.

[2] жұмыста 4 - 100кэВ энергия аймағында аморфты SiО ₂ - дағы Kr мен Xe иондарының жүріс жолы ион шамасы артуымен кемитіндігін көрсетеді. Бұл нәтижелер Р. И. Келли [3] эксперименттік мәліметтеріне сәйкес келеді.

Кристалдық кварцты нейтронмен сәулелендіргендегі нүктелік дефектілерді теориялық есептеу жұмысын А. А. Мясников пен Д. В. Позднев [4] жүргізген. Есептеу нәтижесінде дефекті түзілудің түсірілген нейтрондар энергиясына тәуелділігі монотонды сипатта еместігі анықталған. Дефекті түзілу қисығындағы үшкір оттегі атомдарымен резанансты шашыраудан болады.

Энергиялары 0, 3 - ден - 6, 0 МэВ дейінгі нейтрондармен сәулелендірілген кристалдық кварцтың қасиеттерін зерттеу интенсивті соққылау үлгінің кристалдық торын бұзатындығын көрсетті. Сонымен қатар кварц тығыздығы 15% - ға азаяды. Тығыздықтың азаюынан кварц кристалдық торы бұзылады да, ол аморфизацияланады. Соңында шыны тәрізді кремнезем тығыздығы мәнінен тығыздығы 3% артық шыны тәрізді кварц алынады.

Тридмит пен кристобалитті реакторда сәулелендіру олардың структурасын өзгерту және тығыздығын азайту қасиеттерге ие және де сәулелендірілген кварц күйіне ұмытылатындығын көрсетті. Коэситті реактордың активті аймағында сәулелендіруде металикті фазаға өту байқалмаған. Коэситтің салыстырмалы радиациялық орнықтылығы Si - О байланысы беріктілігі мен коэсит структурасы тығыздығы жоғарылығынан болуы мүмкін. Кварятың сәулелендірілген үлгілерін қыздыру материалдың бастапқы күйін қалпына келтіру.

Кварц пластинкаларының пьезоэлектрлік қасиеттерін бақылау және сәулелендірудің әртүрлі түрлерін салыстыру, үлгілерді нейтрондар, протондар және α - бөлшектермен атқылау кварцтың пьезоэлектрлік қасиеттерін өзгертетінін көрсетті, ал рентгендік гамма және электрондық сәулелендәру пьезоэлементтердің меншікті жиіліктерін айтарлықтай өзгертпейді. Авторлардың ойынша бұл ауыр бөлшектер кристалдарда тек иондалу құбылысын ғана бодырып қоймай, сонымен бірге кристалдық торды бұзатындығынан дейді. Яғни үлгі әлі металикті күйге өтпейтін, соғылатын бөлшектердің аз интегралдық ағыны болғанда амофизделінген кварцта субмикроскопиялық аймақтар пайда болады.

Балқыған кварцты сәулелендіру оның тығыздығын 2-3% - ға арттырады да тығыздығы кристалданған кварцтікіне жақындайды.

Прийман зерттеу жұмыстарында балқыған кварцтың тығыздығының осындай өзгерісі нейтрондар, протондар, электрондармен сәулелендіргенде және сонымен қатар Р ⁺ , Не ⁺ жеңіл иондарымен де атқылағанда байқалған.

Прийман [5] зерттеулеріне сәйкес бұл құбылыстарда тек термиялық үшкірлер ғана емес, сонымен бірге

байланыстары үзілуі де роль атқарады.

Пайда болатын ақаулар кристал торларындағы кәдімгі нүктелік ақаулар емес, себебі атомдар ығысуы болмайды. Байланыстар үзілуінен шыны тәрізді кварцтарда тор бүлінуі материал структурасындағы туындаған бағыттар есебінен парамагниттік центрлер пайда болуымен қатар жүреді. Егер шыны тәрізді кварцты, бірнеше Si және О атомдарынан тұратын SiО _4/2 сақинасы структуралық бірлік ретінде болатын, тор түрінде болады десек, онда [4] - ке сәйкес сәулелендіру кремний мен оттегі иондары аз үлкен сақиналардың құрамында бүлінуіне әкеледі. Бұл балқыған кварц тығыздығын арттырады. Шыны тәрізді кремнеземнің структурасының мұндай өзгерісі материалдың микропластикалығының артуымен қатар жүреді. Қарастырылып отырған шаманы қайта қалпына келтіруді бақылауда радиациялық бүлінуді термиялық қыздыру процесі 1, 5 - 4, 3 эВ активация энергиясы мен сипатталады, ал жиілік факторы шамамен 10 ¹⁴ с ^-1 - ге жетеді. Жиілік факторының мәнінің жоғарылығы қалына келтіру процесі, бастапқы байланыстарды қалпына келтірген, кремне - оттегі тетраэдрлерінің бұрылуымен байланыстылығын көрсетеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.