Определение влияния фазового состава Cu-Bi покрытий на эффективность экранирования от ионизирующего излучения.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2020No2/19-24Ключевые слова:
защитные покрытия, экранирование, ионизирующее излучение, тяжелые ионы, радиационная стойкость.Аннотация
"Работа посвящена изучению эффективности экранирования радиационного воздействия тяжелых ионов в зависимости от фазового состава Cu-Bi покрытий. В качестве метода получения защитных покрытий был применен метод электрохимического осаждения. Изменение фазового состава проводилось путем варьирования разности прикладываемых потенциалов при осаждении. В ходе исследования установлено, что изменение фазового состава приводит к увеличению плотности покрытий, в результате доминирования фазы CuBi2O4 и увеличению степени структурных упорядочений. В ходе испытаний направленных на определение эффективности экранирования установлено, что наибольшее снижение степени кристалличности наблюдается для медных покрытий, для которых аморфизация структуры при максимальном флюенсе облучения составила более 12 %, в то время как для покрытий на основе CuBi2O4 величина аморфизации составила не более 1.2 % от начального значения. Аморфизация и дробление зерен при больших дозах облучения приводит к снижению эффективности экранирования, а также увеличению величины отклонения ΔU. "
Библиографические ссылки
"1 Sayyed M. I. et al. Physical, structural, optical and gamma radiation shielding properties of borate glasses containing heavy metals (Bi2O3/MoO3). Journal of Non-Crystalline Solids, 2019, Vol.507, pp. 30 – 37.
Ryskulov A. E. et al. The effect of Ni12+ heavy ion irradiation on the optical and structural properties of BeO ceramics. Ceramics International, 2020, Vol. 46(4), pp. 4065 – 4070.
Kurudirek M. Heavy metal borate glasses: potential use for radiation shielding. Journal of Alloys and Compounds, 2017, Vol. 727, pp. 1227 – 1236.
Kumar A. et al. Physical, structural, optical and gamma ray shielding behavior of (20+ x) PbO–10 BaO–10 Na2O–10 MgO–(50-x) B2O3 glasses. Physica B: Condensed Matter, 2019, Vol. 552, pp. 110 – 118.
Kozlovskiy A. et al. Structure and corrosion properties of thin TiO2 films obtained by magnetron sputtering. Vacuum, 2019, Vol. 164, pp. 224 – 232.
Zdorovets M. V. and Kozlovskiy A. L. Argon ion irradiation effect on Zn nanotubes. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2018, Vol. 29(5), pp. 3621 – 3630.
Raghuvanshi S. et al. Dual control on structure and magnetic properties of Mg ferrite: role of swift heavy ion irradiation. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2019, Vol. 471, pp. 521 – 528.
Kozlovskiy A. et al. Investigation of the influence of irradiation with Fe+ 7 ions on structural properties of AlN ceramics. Materials Research Express, 2018, Vol. 5(6), pp. 065502.
Mirzayev Matlab N. et al. Thermophysical behavior of boron nitride and boron trioxide ceramics compounds with high energy electron fluence and swift heavy ion irradiated. Journal of Alloys and Compounds, 2020, Vol. 834, pp.155119.
Rammah Y. S., et al. FTIR, electronic polarizability and shielding parameters of B2O3 glasses doped with SnO2. Applied Physics A, 2018, Vol. 124(9), p. 650.
Kozlovskiy A. et al. Optical and structural properties of AlN ceramics irradiated with heavy ions. Optical Materials, 2019, Vol. 91, pp. 130 – 137.
Kozlovskiy A. et al. Dynamics of changes in structural properties of AlN ceramics after Xe+ 22 ion irradiation. Vacuum, 2018, Vol. 155, pp. 412 – 422.
Kozlovskiy A. L. et al. Radiation resistance of thin TiN films as a result of irradiation with low-energy Kr14+ ions. Ceramics International, 2020, Vol. 46(6), pp. 7970 – 7976.
Tunhuma S. M. et al. Defects in swift heavy ion irradiated n-4H-SiC. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2019, Vol. 460, pp. 119 – 124.
Zdorovets M.V., Kurlov A.S. and Kozlovskiy A. L. Radiation defects upon irradiation with Kr14+ ions of TaC0. 81 ceramics. Surface and Coatings Technology, 2020, Vol. 386, pp. 125499.
Tinishbaeva K. et al. Implantation of low-energy Ni 12+ ions to change structural and strength characteristics of ceramics based on SiC. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2020. Vol. 31(3), pp. 2246 – 2256.
Zdorovets M. V., Kozlovskiy A. L. The effect of lithium doping on the ferroelectric properties of LST ceramics. Ceramics International, 2020, Vol. 46(10), pp. 14548 – 14557.
Tekin H. O. et al. The investigation of gamma-ray and neutron shielding parameters of Na2O-CaO-P2O5-SiO2 bioactive glasses using MCNPX code. Results in Physics, 2019, Vol. 12, pp. 1797 – 1804.
Rammah Y. S. et al. Optical properties and gamma-shielding features of bismuth borate glasses. Applied Physics A, 2018, Vol. 124(12), pp. 832.
Chung Cheng-Kai et al. Thermodynamic and structural evolution of mechanically milled and swift heavy ion irradiated Er2Ti2O7 pyrochlore. Acta Materialia, 2019, Vol. 181, pp. 309-317.
Shlimas D. I., Zdorovets M. V. and Kozlovskiy A. L. Synthesis and resistance to helium swelling of Li 2 TiO 3 ceramics. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2020, Vol. 31(15), pp. 12903-12912.
Tekin H. O. et al. Characterization of SiO2–PbO–CdO–Ga2O3 glasses for comprehensive nuclear shielding performance: Alpha, proton, gamma, neutron radiation. Ceramics International, 2019, Vol. 45(15), pp. 19206 – 19222.
Gladkikh T. et al. Changes in optical and structural properties of AlN after irradiation with C2+ ions of 40 keV. Vacuum, 2019, Vol. 161, pp. 103 – 110.
Kumar Ashok. Gamma ray shielding properties of PbO-Li2O-B2O3 glasses. Radiation Physics and Chemistry, 2017, Vol. 136, pp. 50 – 53.
Kozlovskiy A. et al. Influence of He-ion irradiation of ceramic AlN. Vacuum, 2019, Vol. 163, pp. 45 – 51.
Rammah Y. S. et al. Synthesis, physical, structural and shielding properties of newly developed B 2 O 3–ZnO–PbO–Fe2 O3 glasses using Geant4 code and WinXCOM program. Applied Physics A, 2019, Vol. 125(8), p. 523.
Gaikwad D. K. et al. Gamma ray shielding properties of TeO2-ZnF2-As2O3-Sm2O3 glasses. Journal of Alloys and Compound, 2018, Vol. 765, pp. 451 – 458.
Kozlovskiy A. L., Zdorovets M. V. Synthesis, structural, strength and corrosion properties of thin films of the type CuX (X= Bi, Mg, Ni). Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2019, Vol. 30(12), pp. 11819 – 11832.
Kadyrzhanov K. K. et al. Research of the shielding effect and radiation resistance of composite CuBi2 O4 films as well as their practical applications. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2020, Vol. 31(14), pp. 11729-11740.
"
