Введение к работе
Актуальность темы. Определяется рядом не решенных в настоящее : время фундаментальных и прикладных аспектов общей проблемы водо- '. род - металл. К числу важных фундаментальных задач указанной проблемы отно-сятся вопросы о зарядовом состоянии водорода в металлах, типе его связи с атомами металла, состояниями его взаимодействия с поверхностью металла и его кристаллитов. Важнейшими прикладными аспектами являются задачи о механизме водородного охрупчивания металлов, о создании тедаостабильных замедлителей для ядерных реакторов и проблемы 'диффузии атома водорода через первую стенку v термоядерных реакторов. Известно, что непосредственное изучение системы водород - металл наталкивается на значительные трудности, поскольку необходимо корректно учитывать взаимодействие атомов водорода с поверхностью металла и его кристаллитов, а такяе взаимодействия внутри'водородной подсистемы. С точки зрения экспериментальной физики это связано с необходимостью исследования макроскопических количеств 4немеченых" атомов водорода в металлах. В то so время "меченые" частицы - положительные маоны, масса которых в девять раз меньше массы протонов. Исследуя их диффузия и местоположение, можно составить качественное представление о по- : вед ении атома водорода в металлах. Однако корректная теоретическая модель, учитывающая переход от взаимодействия более легкого изотопа к взаимодействию более тяжелого изотопа с решеткой металла в настоящее время не построена.
Цель работы.- разработка теоретического подхода и методики
; изотопного моделирования поведения атома водорода в металлах на
: . .. 3
основе известных экспериментальных данных по диффузии мюонов в металлах.
Научная новизна. Исследования состоят в том, что разработаны :
і новые методики количественного расчета параметров диффузии вазлич-
ных изотопов атомарного водорода в металлах с ТЩ. и ОЦК - структу
рой.
Установлен новый механизм диффузии атомов водорода в негндрн- ' дообразуших ОЦК - металлах, в основе которого лскит механизм ка- . иалнровання атомов водорода. Разработана такне новая методжа определили параметров, характеризующих кинетику атомарного водорода в металлах, позволяющая вычислить константы поверхностной и объ емной диффузии атома водорода, а таіс:;е его удаления с поверхности образца.
Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная методика теоретического расчета потенциала взаимодействия ;
ьтома водорода с решеткой позволяет получать как качественную,тале и количественную информацию о поведении атомов водорода в металлах независимо от состояния их поверхности и совершенства их кшс-
таллической структуры, наличия в них посторонних примесей, вероятности образования гвдрвдов. Комплекс предложенных методик позволяет тагее оценивать изменения упругих постоянны;: материала
под действием внедренных атомов водорода. Предложенные методики
і следует рекомендовать для изучения разнообразных ловупек для ато
ма водорода в твердых телах приводящих к охрупчнваниа материалов,
| образованию "рыбьей чешуи" и т.п.
| На защиту выносятся:
| - универсальная методика расчета потенциала взаимодействия атома і водорода с кристаллической решеткой металлических систем;
- предсказан ь новый механизм диффузии водорода в решетках ОЦК- ;
і металлов, основанный на эффекте каналирования;
і - феноменологическая теория изменения упругих констант материалов в процессе диффузии атомов водошда в металле с учетам как объемной, так и поверхностной диффузии атомов водорода;
- экспериментальные данные по изучению изменения упругих констант
ванадия и стали при их электролитическом наводоронивании, полу
ченные методом ультразвукового резонанса.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на
четвертой Цегдународной конференции по исследованию свойств вещест
ва методом USB. U'ttR -4*Упсала, Швеция, 1965 г.); втором Междуна
родном симпозиуме по взаимодействию мюонов и пионов с веществом
(Дубна, СССР,1967 г.); Восьмом іиездународном совещании по сверх
тонким взаимодействиям (Прага, Чехо-Словакия,1989 г.); Первом Все
союзном совещании по сверхтонки.! взаимодействиям (Москва,СССР,
1965 г.); Четвертом и Пятом совещаниях "Программа экспериментов
на мезонной фабрике" (Звенигород,СССР,1965 г. и 1987 г.); сессиях
0ЯО АН СССР (1985 г. и 1968 г.) и научной конференции МИ5Л (1987).
По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка цитируемой литературы (175 названий). Общий объем работы - 160 страниц, из них основной текст - 120 страниц, количество'рисунков - 10 . таблиц - d.