Поглощение энергии излучений

Взаимодействие частиц или квантов проникающих излучений с молекулами или атомами вещества может приводить к существенным изменениям свойств материалов. Механизмы взаимодействия зависят от вида и энергии излучения, от состава и атомного строения вещества. Следствием этих взаимодействий являются: ионизация атомов и диссоциация молекул, образование радикалов, образование точечных, линейных и объёмных структурных дефектов (смещения, вакансии, дислокации, вакансионные и газовые поры), образование фаз в объёме и по границам зёрен.

Основным результатом взаимодействия сильно заряженных частиц (высокоэнергетические ионы, альфа - частицы) с веществом является его ионизация. Нейтроны (нейтральные частицы) высоких энергий вызывают смещения атомов кристаллической решётки, а нейтроны тепловых энергий могут поглощаться ядрами вещества с последующим их радиоактивным распадом, сопровождаемым излучением β - частиц и жёсткого гамма-излучения. В подобных случаях в веществе происходят так называемые трансмутации, т.е. атомные превращения, приводящие к изменению состава вещества и его свойств. Кванты гамма и рентгеновского излучений при прохождении вещества предают свою энергию электронным оболочкам атомов и отдельным оболочечным электронам по механизмам фотоэффекта, Комптон - эффекта и эффекта образования электрон-позитронных пар (в зависимости от кинетической энергии квантов).

Последствия интенсивного облучения для разных материалов различны. Наиболее радиационностойкими являются металлы и сплавы, а наиболее существенные изменения в них обусловлены интенсивным дефектообразованием при облучении. Высокой радиационной стойкостью обладают оксидные керамики и минералы. Однако в них под воздействием излучений могут иметь место обратимые, но существенные изменения свойств (в основном электрических и электроизоляционных), связанные с интенсивной ионизацией атомов. Полимерные материалы наименее радиационностойкие.

Полупроводниковые материалы обладают высокой чувствительностью к примесям и структурным дефектам, а характеристики элементов устройств, главным образом электронных, в которых они применяются, радикально меняются как под действием облучения, так и при малейших изменениях состава или структуры.

2. Интервальная оценка вероятности безотказной работы систем с последовательной ссн при биномиальных испытаниях

Пример 31

Система состоит из m последовательно соединённых элементов, вероятность безотказной работы каждого из которых P_i неизвестна. Отказы элементов независимы. Каждый i-ый элемент как бы проходит N_i автономных испытаний по биномиальному плану, с регистрацией числа отказов l_i. Испытания проходят в номинальном режиме без остановок. По результатам испытаний каждого элемента требуется найти γ - нижнюю границу для вероятности безотказной работы системы на интервале времени [0,t₀], т.е. для заданной доверительной вероятности γ должно выполняться неравенство: P( )≥γ.

Даже при таких, упрощённых условиях, решение задачи неоднозначно. Рассмотрим один из вариантов решения [4Т, том 6]:

где N_min – минимальное число испытаний из всех N_i.

Пусть задано: m=3, N_i=10 (для всех элементов), l_i=2 (для всех элементов). γ =0,8.