核嬗变后固体中的原子运动
材料科学
2019-12-09 v2
摘要
核衰变后，若反冲能低于位移阈值，固体中的子体原子将“留在原位”。在高温下，其可能继而发生长程扩散或其他类型的原子运动。本文重新考量了在 In3R 相系列（R=稀土）中，111In 电子俘获衰变后 111Cd 示踪探针原子的运动。该运动产生核弛豫，已用扰动角关联方法测得。先前对整个 In3R 相系列的测定似显示两种扩散机制间的交叉：R=Lu-Tb 的弛豫符合简单空位扩散机制，而 R=Nd-La 则不符。近期在 Pd3R 相中的测量表明，母体 In 探针的位点偏好沿系列变化，并提示子体 Cd 探针有相同行为。R=Nd-La 中观测到的反常运动归因于趋向 La 端元相的“镧系膨胀”。对于 In3La，发现 Cd 示踪体在极短时间内跳离 In 亚晶格上的原位置，1000 K 时约 0.5 ns、室温下 1.2 ms，此居留时间过短以致与缺陷介导扩散不相容。基于子体 Cd 探针先跳至邻近间隙位、继而或被俘获固定、或作长程扩散、或在笼中持续局域运动的假设，给出了若干可解释该弛豫的情景。
引用
@article{arxiv.1907.07264,
title = {Atom motion in solids following nuclear transmutation},
author = {Gary S. Collins},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.07264},
year = {2019}
}
备注
Invited contribution to Diffusion in Solids and Liquids 2019, Athens, June 2019; 11 pages, 6 figures, 2 tables